La province actuelle dérive de l'ancienCompartimento di Pisa(it) , une subdivision administrativegrand-ducale, qui comprenait pour la plupart les territoires qui faisaient partie de laRépublique maritime de Pise. Avec l'annexion florentine, Pise et son territoire prirent le nom de « Province de Pisan », intégrant également toute la partie duVolterrano et l'enclave deCastiglione della Pescaia et l'île de Giglio. Cette situation est restée presque inchangée jusqu'en1766 et les réformes administratives ultérieures dePietro Leopoldo, jusqu'à ce qu'après la période napoléonienne legouvernement lorrain, avec la loi du, établisse les différentes provinces, dont celle de Pise.
En 1861, il revendique sans succès la totalité de laVersilia et d'autres communes. En 1925, les communes de Bibbona, Campiglia Marittima, Castagneto Carducci, Cecina , Collesalvetti, Piombino, Rosignano Marittimo, Sassettaet Suvereto furent cédées à laprovince de Livourne ; l' île de Giglio et l'île deGiannutri furent cédées à laProvince de Grosseto. Dans le même temps, les communes deCastelfranco di Sotto,Montopoli in Val d'Arno,San Miniato, Santa Croce sull'Arno et Santa Maria a Monte sont acquises par laprovince de Florence.
En 1938, la commune deCastellina Marittima acheta une petite partie du territoire de la commune deCecina, partie de la province de Livourne, à laquelle elle avait été attribuée en raison d'une erreur administrative.
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