Livourne était à son origine un petit village de pêcheurs, sur la côte Tyrrhénienne, dans une petite baie naturelle, à quelques kilomètres au sud de l'embouchure de l'Arno et de la ville de Pise.
Alors que ses consœurs toscanes, Florence, Lucques et Pise connaissaient une grosse activité artistique, culturelle et commerciale, Livourne reste en marge de l'histoire. L'évènement qui changera de manière définitive et irréversible la destinée du petit village de Livourne, est l'ensablement naturel et progressif de l'unique débouché sur la mer que possédait la République de Pise, l'antique Porto Pisano, déjà connu des Étrusques et des Romains. Pise a donc été forcée de trouver une solution alternative, pour permettre la continuation du trafic maritime et de ses échanges commerciaux. C'est donc sur le petit village de Livourne, qui fut fortifié et équipé, que la République de Pise jeta son dévolu.
Au début du xive siècle, un phare (appelé « il Fanale ») fut construit et vers la fin du même siècle, une enceinte fortifiée fut élevée tout autour de la ville.
L'essor florissant du port suscita la convoitise des grands voisins de Pise, que sont Gênes et Florence. Avec le déclin de la République de Pise, Livourne changea de main à plusieurs reprises, d'abord avec les Génois, puis avec les Français. C'est finalement sous la domination de Florence que la ville tomba en 1421, pour 100 000 florins d'or.