La torre campanaria (detta Torre di Pisa) è uno dei monumenti più suggestivi e famosi di tutto il mondo. Oltre che per la singolare e involontaria pendenza la torre di Pisa è uno splendido esempio di struttura architettonica. L'inizio della costruzione viene attribuito a Bonanno Pisano e a Gherardo Gherardi nel 1173, che per il calendario pisano, si legge in una iscrizione latina all'entrata della torre, corrispondeva al 1174 essendo questo calendario avanti di 10 mesi.
La torre di Pisa possiede una pianta circolare, interamente rivestita di marmo bianco, rispecchia la decorazione del duomo e del battistero. Nell'ordine inferiore della torre si evidenziano colonne addossate al muro con capitelli classici, arcate cieche e losanghe. I lavori proseguirono sotto la guida di Bonanno che nel 1180 scolpì le quattro porte di bronzo della cattedrale, delle quali ne rasta solo una.
Nel 1185 la torre presentava già la sua fisionomia attuale dato che era stata costruita fino al terzo piano. Si verificò in questo periodo il primo cedimento strutturale a causa del terreno particolarmente friabile della città. Altri monumenti cittadini, costruiti prima e dopo la torre, sono pendenti a causa del terreno.
E' bene precisare che la torre non fu mai diritta, anche se il progetto prevedeva la sua verticalità, la sua pendenza fu avvertita durante la stessa costruzione. Bonanno lasciò la città di Pisa nel 1185 per recarsi a lavorare in Sicilia. Tornò nella città natale solo per trovarvi la morte e una degna sepoltura in un sarcofago collocato alla base della torre di Pisa, ritrovato nel 1820. Probabilmente il geniale Bonanno non vide mai terminata la costruzione della celebre torre di Pisa.
Nel 1198 furono temporaneamente collocate alcune campane sull'incompiuto monumento. Durante la prima metà del XIII secolo, gravi perturbazioni di ordine politico impedirono il completamento dell'opera. Alle guerre contro Genova, Firenze e Lucca i pisani dedicarono tutte le loro energie. I lavori ripresero nel 1275 da Giovanni di Simone, costruttore anche della chiesa di San Francesco e del Camposanto Monumentale.
La costruzione venne di nuovo interrotta nel 1284, anno in cui Pisa subì la disfatta navale da parte dei genovesi. Nel 1319 la torre venne innalzata fino alla cella campanaria. Questa venne aggiunta dopo il 1350 da Tommaso Pisano che riuscì ad armonizzare gli elementi gotici della parte terminale, con gli elementi romanici della torre. Nell'800 vennero effettuati dei lavori che portarono alla luce parte del basamento interrato, questo alterò notevolmente la stabilità della torre, accelerandone il processo di inclinazione. Per questo motivo dal 1990 al 2001 la torre è stata chiusa al pubblico per un complesso lavoro di recupero, che l'ha restituita ai sui cittadini. La torre tende ad incurvarsi in senso opposto alla pendenza, nel tentativo di correggere l'inclinazione. I muri alla base hanno un'ampiezza di 4,09 m ed al vertice di 2,48 m; è alta 56,70 m, ha uno sprofondamento medio della base di 2,25 m, la pendenza è di circa 5° e 30' e continua ad aumentare la sua pendenza di circa 1 mm l'anno. Sopra la parte d'ingresso si trovava una Madonna col Bambino di Andrea Guardi, ora situata nel Museo dell'opera del duomo. Ai lati della porta ci sono due fasce figurate con mostri e animali e un bassorilievo raffiguranti un faro e delle navi, copia di un altro antico. L'interno della torre ha la forma di un grande pozzo cilindrico. Una scala a spirale, composta da 294 scalini, aperta ad ogni piano da un'uscita verso la galleria circolare esterna, sale alla terrazza all'ultimo piano dove, nella cella campanaria, si trovano sette campane databili da XVII al XIX secolo. Galileo effettuò dalla torre i suoi esperimenti sulla caduta dei gravi. Dall'alto della torre si scorge uno dei più suggestivi panorami della città e del suo territorio.