thumb|Patio de honor del palacio Ducal, con el Arco Foscari y la Scala dei Giganti (1483-1491), la entrada oficial al palacio de los Dogos, erigida según proyecto de Antonio Rizzo. Las fachadas interiores son una mezcla de elementos góticos, renacentistas y barrocos, reflejo de la amalgama que era la arquitectura veneciana en la época thumb|Detalle de la Torre del Reloj de San Marcos (1496-1499), obra de Mauro Codussi, hoy un icono de la ciudad. thumb|Plaza de San Marcos, el principal espacio urbano veneciano, con las Procuradurías: a la izquierda las Nuove, obra de Vincenzo Scamozzi (1548-1616, rec. 1640); a la derecha, las Vecchie, según proyecto de Mauro Codussi (1517-1538); y, al fondo, el ala Napoleónica (o Nuovissime) (1810, obra de Giuseppe Maria Soli en estilo neoclásico y sede del Museo Correr). thumb|Biblioteca Marciana, obra de Jacopo Sansovino comenzada en 1537 thumb|Interior de la nave de San Giorgio Maggiore, de Andrea Palladio La arquitectura renacentista veneciana comenzó más tarde que en Florencia, no antes de la década de 1480, permaneciendo todavía la ciudad gótica en su conjunto y a la sombra de su glorioso pasado bizantino. La República de Venecia era muy rica en ese momento y también muy propensa a los incendios, por lo que los promotores, que querían edificios con fachadas ornamentadas de forma especialmente lujosa, demandaban muchos constructores, llegando en los años 1460-1470 arquitectos del interior, de Toscana y de Lombardía, que renovaron la práctica gótica. A principios del , y especialmente en los dogatos de Leonardo Loredan (1501-1523) y de Andrea Gritti (r. 1523-1538), se ejecutó un programa de renovatio urbis que cambió radicalmente el aspecto de la ciudad (Procuradurías Viejas, Biblioteca Marciana, Zecca). También después del Saco de Roma en 1527, Venecia, que en general había escapado de las últimas guerras italians, se convirtió en un refugio, especialmente para arquitectos, entre ellos, Michele Sanmicheli y Jacopo Sansovino. Las grandes diferencias entre la pintura veneciana y la del centro de Italia habían impedido que los extranjeros compitiesen con los pintores locales, lo que no fue el caso de la arquitectura.
Venecia permaneció alejada de los acontecimientos de la cultura renacentista, ofreciendo una auténtica resistencia a la difusión de los modelos florentinos. En el siglo XV, tras varios incendios, las obras para completar el palacio del Dogo aún continuaban con la fachada que daba a la plazoeta de San Marcos, que evocaba el estilo gótico tardío de la que daba al muelle. Otros grandes edificios, tanto públicos como privados, permanecieron anclados en la tradición local durante mucho tiempo, admitiendo únicamente la inserción de elementos decorativos renacentistas, como en el caso de la Puerta del Arsenal..
En los palacios mercantiles, la construcción se vio condicionada por la limitada superficie de las parcelas disponibles, con edificios de un solo bloque, generalmente sin un patio central abierto. Caracterizados por sus fachadas perforadas, los palacios se inspiraron en el modelo del palacio Ducal: ejemplos de ello son la Ca' d'Oro, de principios del siglo XV, la Ca' Foscari, de mediados del siglo y los palacios posteriores atribuidos a Codussi en la década de 1480 (Corner Spinelli y Vendramin Calergi). Las fachadas tenían ventanas en las que los remates arqueados o redondeados, a veces con una versión clasizante de la tracería de la arquitectura gótica veneciana, siguieron siendo mucho más utilizados que en otras ciudades. Muchos de los edificios seculares tenían pinturas en los muros exteriores, generalmente en la fachada, y algunas fueron de artistas importantes, aunque casi todas han desaparecido. Algunos fragmentos muy desvaídos de los frescos de alrededor de 1508 realizados por Giorgione y Tiziano, mencionados por Vasari, fueron retirados más tarde y ahora están en la Ca' d'Oro. Giorgione también pintó la sala de entrada de Ca' Vendramin Calergi.
La arquitectura religiosa también se adaptó a las costumbres locales y se vio influenciada por las formas de la basílica de San Marcos, como en el caso de las iglesias cuatrocentistas de Santa Maria dei Miracoli (años 1480), de Pietro Lombardo (con incrustaciones de mármol que también recuerdan a la capilla del Perdón del Palacio Ducal de Urbino) y a San Zacarías de Codussi (con influencias góticas). Sin embargo, la influencia continuó en el siglo siguiente: la iglesia de San Salvador (1507) tiene planta de cruz latina compuesta por tres tramos independientes cubiertos por cuatro cúpulas más pequeñas, según un esquema que aún se puede atribuir a modelos bizantinos.. Una excepción fue la iglesia de San Michele in Isola (1468-1479), también de Codussi, que probablemente por estar junto a un cementerio, prescinde de cierta exuberancia decorativa y, en su lugar, presenta una sobria fachada tripartita inspirada en el Templo Malatestiano de Leon Battista Alberti, con dos órdenes superpuestos..
Mauro Codussi (1440-1504), bergamasco, fue uno de los primeros arquitectos en llevar el estilo renacentista en Venecia. Trabajó en las iglesias de San Zacarías, de San Giovanni Grisostomo (comenzada en 1497) y de Santa Maria Formosa (comenzada en 1492) y en la Procuradurías Viejas en la plaza de San Marcos. Probablemente diseñó la Torre del Reloj de San Marcos (desde 1495), y trabajó para reconstruir la Scuola Grande di San Marco. Tras un incendio en 1483 que destruyó el ala oriental del Palacio Ducal, Codussi ganó el concurso para reconstruirla con un diseño completamente diferente de las fachadas que dan al patio y al exterior.
El florentino Jacopo Sansovino (1486-1570), también escultor importante, había tenido ya una carrera en Florencia y en Roma. Huyó a Venecia tras el Saco de Roma de 1527 y en 1529 ya era arquitecto jefe y superintendente de propiedades de los Procuradores de San Marco. Fue responsable de parte de la apariencia de la plaza de San Marcos más allá de la basílica de San Marcos, diseñando la Biblioteca Marciana (1537 en adelante), su «indudable obra maestra», y la Ceca. Sus mejores palacios son el Palazzo Corner della Ca' Granda (desde 1532) y el Dolfin Manin (desde 1536).
El principal arquitecto de la época final fue Andrea Palladio (1508-1580), figura clave del Renacimiento tardío y su escritor más importante sobre arquitectura. Desde 1550, estuvo en Venecia donde dirigió la construcción de dos grandes iglesias —San Giorgio Maggiore (1566 en adelante) e Il Redentore (1577 en adelante)—, pero diseñó relativamente poco en la ciudad. En 1570, Palladio sucedió a Jacopo Sansovino, fallecido, en el cargo de arquitecto jefe de la Serenissima. Sí diseñó muchas villas en el Véneto y en Vicenza, una serie de casas de campo famosas para la élite veneciana, relativamente pequeñas en comparación con algunas más al sur. (Un grupo de 23 edificios urbanos y 24 villas de campo ha sido declarado en 1994 Patrimonio de la Humanidad como «Ciudad de Vicenza y las Villas Palladianas del Véneto».)
El vicentino Vincenzo Scamozzi (1548-1616) se mudó a Venecia en 1581, un año después de la muerte de Palladio. Diseñó la Procuradurías Nuevas en la plaza de San Marcos, y completó muchos de los proyectos que Palladio había dejado incompletos. Su pupilo, Baldassare Longhena (1598-1682), completó a su vez los proyectos de Scamozzi, y, mientras presentaba ya una arquitectura completamente barroca en la ciudad, en muchos edificios, especialmente en los palacios, continuó desarrollando una forma barroca del estilo renacentista veneciano.
La élite veneciana tenía una creencia colectiva en la importancia de la arquitectura para reforzar la confianza en la República, y una resolución del Senado en 1535 ya señalaba que era «la ciudad más bella e ilustre que existe actualmente en el mundo». Al mismo tiempo, se desaconsejaba la competencia abierta entre familias patricias a favor de una «igualdad armoniosa», lo que se aplicaba tanto a la construcción de edificios como a otras áreas, y la novedad por sí misma, o para recuperar las glorias de la antigüedad, era vista con suspicacia. Aunque los visitantes admiraban los ricos conjuntos, la arquitectura veneciana no tuvo mucha influencia más allá de las propias posesiones de la república antes de Palladio, cuyo estilo —la arquitectura palladiana— se desarrolló más tarde en Gran Bretaña y las colonias americanas. La población de la ciudad, que ya había llegado a las seis cifras alrededor de 1300, alcanzó su punto más alto histórico en unos antes de una terrible plaga en 1575-1577 que mató a aproximadamente un tercio de las personas (incluido el anciano Tiziano y su hijo).
El edificio tradicional veneciano 300px|thumb|right|La enorme xilografía Vista de Venecia de Jacopo de' Barbari, 1500, considerada la obra definitiva que representaba la ciudad durante gran parte del siglo. thumb|Portego de la planta noble de la Ca' d'Oro
Venecia está construida sobre barro aluvial, y la mayoría de los edificios de la ciudad fueron (y en su mayoría todavía lo están) soportados por un gran número de pilotes de madera hincados en el barro. Sobre ellos se disponía una plataforma de piedra, sobre la que se apoyaba la edificación, generalmente de ladrillo, aunque las fachadas renacentistas se solían revestir con piedra de Istria, una fina piedra caliza que no es estrictamente un mármol, aunque a menudo se considera así. Llegaba por mar desde las canteras en Istria en terraferma, ahora en Croacia. También tenía la ventaja de que soportaba mucho mejor que el mármol la sal en suspensión en el aire costero y las inundaciones. Otras piedras de diferentes coloraciones se usaban a menudo para el contraste, especialmente una piedra roja de Verona. Los marmorinos o estucos de cocciopesto, hechos de fragmentos de piedra caliza, ladrillo y terracota, eran el acabado típico de las paredes interiores y, a veces, exteriores. Los techos planos soportados por vigas de madera fueron preferidos a las bóvedas, que podían agrietarse cuando el edificio se asentaba sobre las cimentaciones sobre pilotes. Por lo general, sobre las vigas se sentaban dos capas de tablas de piso, colocadas en ángulo recto entre sí. Se utilizaron tipos de madera diferentes según fuera el propósito, y en la época renacentista, los bosques continentales más cercanos ya se estaban quedando cortos, y el costo de la madera había aumentado considerablemente. Las chimeneas venecianas, muy grandes y características, con una tapa cubierta de terracota como un cono invertido, estaban diseñadas para evitar que las chispas peligrosas escapasen y causasen incendios.
La ciudad principal ya estaba en gran parte construida, con edificios muy apretados en el centro; esto se muestra claramente en la enorme vista en madera de Jacopo de' Barbari Vista de Venecia con una vista de pájaro de la ciudad en 1500. La mayoría de los grandes edificios renacentistas fueron reemplazos de edificaciones anteriores, que tenían que encajar en los límites existentes. Por esa apretura, Venecia era aún más propensa a incendios que otros centros urbanos italianos, creando la necesidad de muchos de los nuevos edificios. En particular, el distrito de Rialto quedó casi destruido en 1514, y el Palacio Ducal tuvo incendios en 1483, 1547 y 1577, aunque las fachadas exteriores góticas sobrevivieron. La actividad de construcción casi permanentemente ocupada en Venecia significaba que abundaban los trabajadores cualificados. A pesar de esto, terminar los grandes edificios a menudo tomaba de diez a veinte años o más.