Il Ponte Vecchio, costruito nel 1345, è composto da tre ampi valichi ad arco ribassato; per la prima volta in Occidente veniva superato il modello romano che prevedeva l'uso esclusivo di valichi a tutto sesto (ovvero arcate semicircolari) che nel caso di un ponte molto lungo richiedevano un gran numero di arcate, creando così potenziali pericoli in caso di piena (per la facile ostruzione dei valichi stretti) o una pendenza molto accentuata, soluzione ugualmente indesiderabile (casi tipici: il Ponte della Maddalena, presso Borgo a Mozzano, il Ponte Fabricio, a Roma). L'esempio fece scuola:con una simile arcata ribassata fu costruito nel XVI secolo il Ponte di Rialto a Venezia e molti altri.

Altra caratteristica tipica è il passaggio fiancheggiato da due file di botteghe artigiane, ricavate in antichi portici poi chiusi, che lo hanno reso famoso, come se si trattasse del proseguimento della strada. Le botteghe di Ponte Vecchio si affacciano tutte sul passaggio centrale, ciascuna con un'unica vetrina chiusa da spesse porte in legno, e spesso presentano un retrobottega costruito a sbalzo sul fiume e sostenuto da beccatelli (o "sporti").

Al centro del ponte le botteghe si interrompono per aprirsi a due vedute del fiume, a monte grazie al loggiato su cui poggia il corridoio vasariano, a valle tramite uno slargo che ospita il monumento in bronzo e marmo allo scultore e orafo Benvenuto Cellini di Raffaello Romanelli (1900) con basamento di Egisto Orlandini.

Ai quattro angoli del ponte esistevano altrettante torri che ne controllavano l'accesso: di queste resta solo la torre dei Mannelli, mentre la torre dei Rossi-Cerchi e la torre dei Consorti furono ricostruite dopo le esplosioni del 1944.