La obra de renovación edilicia que preveía la superación del aspecto medieval de la ciudad, emprendida entre el siglo XVIII y el siglo XIX, afectó también al Palacio del Gobierno o Palacio Pretorio, sede del Auditor de Gobierno y del Registro Civil y Penal, antes resultado de la fusión de diversos cuerpos de fábrica medievales.
En 1785, dada la necesidad de destinarlo parcialmente a albergar las cárceles, la comunidad pisana se dividió entre la idea de dejar visible la impronta todavía medieval, conferida al palacio por las grandes ventanas políforas de gusto gótico de la primera planta y por la triple galería de la segunda planta, y la idea de adaptar su aspecto al nuevo estilo ya evidente en las vecinas galerías de Logge di Banchi. Al no llegar a un acuerdo, se decidió temporalmente aplazar las obras e intervenir solo elevando la antigua Torre de la Justicia para convertirla en la Torre del Reloj. No fue hasta 1821 cuando se aprobó el proyecto del arquitecto Alessandro Gherardesca para la completa reorganización del palacio y la uniformización con el aspecto que progresivamente habían asumido las orillas del río Arno. La nueva fachada fue realizada en formas rústicas toscanas, con un mayor desarrollo longitudinal, y alineando la base de la torre con el palacio. La parte frontal fue decorada con un friso de mármol de Michele Van Lint que sintetizaba estilísticamente los honores granducales y los antiguos fastos de la ciudad.
Los bombardeos de 1944, que dañaron el Puente del Medio situado delante, destruyeron casi completamente el palacio. En 1953 el edificio fue reconstruido por Sampaolesi basándose solo parcialmente en los proyectos de Gherardesca, la galería en la planta baja fue alargada en toda la parte frontal y la Torre del Reloj se realzó para despuntar más respecto al cuerpo longitudinal.