Il Battistero, dedicato a San Giovanni Battista, s'innalza di fronte alla facciata ovest del Duomo. L'edificio fu iniziato a metà del XII secolo : "1153 Mense Augusti fundata fuit haec... (Nel mese di Agosto 1153 fu fondata...). Sostituisce un precedente battistero, più piccolo, che si trovava a sud della Cattedrale. La nuova collocazione e le grandi dimensioni sono ispirate al Battistero di Firenze. Fu costruito in stile Romanico da un architetto che si firma "Diotisalvi magister..." in un pilastro all'interno dell'edificio. Presenta una curiosa cupola troncoconica, come quella della chiesa dei Templari a Pisa, che copre solo il giro interno di pilastri (la tecnica costruttiva per una cupola emisferica o poligonale di grandi dimensioni, come a Firenze, era quasi ignota) che in epoca posteriore fu mascherata da una cupola emisferica. Rimase incompiuto fino al XIV secolo, quando la loggia, il piano superiore e la cupola furono terminati in stile Gotico da Nicola Pisano e il figlio Giovanni. È il più grande battistero in Italia: la sua circonferenza misura 107.25 m.

L'interno, sorprendentemente semplice e privo di decorazioni, ha inoltre una eccezionale acustica. Spicca il pulpito, scolpito fra il 1255 e il 1260 da Nicola Pisano. Le scene sul pulpito e specialmente la figura dell'Ercole nudo mostrano bene come l'influsso classico rendesse Nicola una precursore del rinascimento.