Le baptistère est particulièrement connu pour ses portes de bronze ornées de bas-reliefs. Les portes initiales sont conservées au Museo dell'Opera del Duomo. Elles ont été remplacées par des copies.
La porte Sud réalisée, par Andrea Pisano entre 1330 et 1338, possède 28 panneaux illustrant l’histoire de San Juan Bautista. La porte Nord a été faite par Lorenzo Ghiberti, 1403-1424, divisée également en 28 panneaux relatant la vie du Christ.
Dans la foulée, Lorenzo Ghiberti réalise, entre 1425 et 1452, la porte Est. Elle sera dénommée "Porte du Paradis" par Michel-Ange. Elle comporte 10 panneaux qui se lisent de gauche à droite et du haut vers le bas. Ces panneaux évoquent Adam et Ève, Caïn et Abel, l’histoire de Noé, l’apparition des trois anges à Abraham et Sarah, Ésaü et son frère Jacob, la vie de Joseph, les Tables de la Loi remises à Moïse, la prise de Jéricho, l’histoire de Saül et de David, le Roi Salomon et la Reine de Saba.