A partire dal medioevo Pesaro è stata dominata dalle più importanti famiglie del rinascimento italiano: i Malatesta (1285-1445), gli Sforza (1445-1512) e i Della Rovere (1513-1631).
Originari di Verrucchio in provincia di Rimini, i Malatesta furono promotori di importanti commissioni artistiche come il portale della chiesa di Sant’Agostino, i lavori nell’ex chiesa di San Francesco (oggi Santuario della Madonna delle Grazie) e quelli nel Palazzo Ducale, che fu radicalmente trasformato durante il governo di Alessandro Sforza. Capostipite del ramo pesarese degli Sforza, Alessandro governò Pesaro a partire dal 1445 e, intenzionato ad adeguare il palazzo del signore alle esigenze di una moderna corte rinascimentale, fece costruire degli ambienti sontuosi, come il maestoso Salone Metaurense, in cui nel 1465 si svolsero gli splendidi festeggiamenti per le nozze di suo figlio Costanzo con Camilla d’Aragona. A Costanzo Sforza si deve la costruzione, fra il 1478 e il 1483, di Rocca Costanza, occupata nel 1500 da Cesare Borgia detto il Valentino e poi tornata nelle mani degli Sforza.
Nel 1513, per volontà di papa Giulio II, la signoria di Pesaro passò a Francesco Maria I della Rovere, duca di Urbino e nipote di Giulio II e con la signoria dei Della Rovere Pesaro s’impreziosì con nuovi monumenti: oltre alla cinta muraria pentagonale, fu ampliato il Palazzo Ducale, ristrutturata Villa Imperiale e costruita, grazie al contributo di Guidobaldo II, la splendida chiesa di San Giovanni Battista. Signore di Pesaro fino al 1574, Guidobaldo lasciò la città nelle mani del figlio Francesco Maria II, l’ultimo esponente dei Della Rovere.