Més tard aparegué la figura del podestà (1191), que amb els cònsols regí el comú fins a mitjan s XIII. L’expansió pisana començà amb la lluita contra els corsaris sarraïns que infestaven les seves mars i les illes d’Elba, Còrsega i Sardenya. Juntament amb Gènova aconseguí d’expulsar de Sardenya el reietó de Dénia Muǧahid (1015-16). Sola portà a terme profitoses expedicions contra Bona (1034) i Palerm (1063) i, aliada amb Gènova, contra Mahdia, a la costa tunisenca (1087), i contra València (1092), en ajut d’Alfons VI de Castella. La participació de la seva flota en la primera croada (1096-99) li proporcionà una posició privilegiada en el comerç oriental, fins llavors un quasimonopoli venecianobizantí. Poc després, aliada amb Ramon Berenguer III de Barcelona, conqueria Mallorca i Eivissa (1114), que no pogueren ésser conservades, i col·laborava més tard en la presa d’Almeria (1147). Mentrestant, la pugna pel predomini a Còrsega, a Sardenya i a les costes occitana i catalana havia enterbolit les relacions entre Pisa i Gènova i provocat tres guerres (1119-33; 1162-75; 1187-88), que es resolgueren amb la divisió de Còrsega (1135) i la repartició d’influències a Sardenya, on Gènova aconseguí establir-se al nord, a Torres. Pisa s’enfrontà encara per mar a una altra rival: Amalfi, que derrotà (1135-37). Per terra tingué també nombrosos conflictes amb la seva veïna Lucca, que monopolitzava la Via Francigena i impedia l’accés dels vianants a Pisa. La qüestió es resolgué el 1181. Malgrat les guerres, el s XII fou el de màxima esplendor de Pisa: nombroses colònies mercantils a l’Orient (Alexandria, diverses ciutats de Palestina i de Síria, i Constantinoble) i a l’Occident (Trípoli, Bugia, Bona, Barcelona, Montpeller, Arle i diverses ciutats italianes) asseguraven el seu comerç, basat en la importació i distribució de productes orientals, de pells, llana, argent, blat i sal de Sardenya i l’exportació de fusta dels Apenins, ferro de l’illa d’Elba i draps de llana de fabricació pròpia. Al s XIII la vida comunal es democratitzà amb el govern, des del 1254, d’un capità del poble, assistit per dotze priors, però els desastres bèl·lics obligaren a acudir a la senyoria de diverses personalitats. En efecte, enfront de la Florència güelfa, Pisa fou la campiona dels gibel·lins toscans i combaté victoriosament al costat de l’emperador Frederic II contra Florència (1221) i contra Gènova (1241). Però la mort de l’emperador (1250) comprometé aquests resultats. Encara els gibel·lins obtingueren les victòries de Sant Joan d’Acre (de Pisa contra Gènova, 1258) i de Montaperti (1260), però la derrota i la mort del rei Manfred a Benevent (1266) enfonsaren el partit gibel·lí. En una nova guerra amb Gènova (1282-88) Pisa sofrí una terrible derrota a la Meloria (1284) i hagué de cedir territoris del seu districte a Lucca i a Florència, coalitzades amb Gènova, perquè es retiressin de la guerra (1284). Per salvar la situació donà la senyoria de la ciutat a un güelf, el comte Ugolino della Gherardesca, però, derrocat aviat pels gibellins (1288), Pisa hagué d’afrontar novament la coalició de Gènova-Lucca-Florència i per la pau del 1299 hagué de renunciar a Còrsega i a la regió sarda de Logudor en benefici de Gènova. Dos anys abans, Bonifaci VIII havia infeudat Sardenya a Jaume II de Catalunya-Aragó. Pisa intentà de conjurar el perill oferint a aquest la senyoria de la ciutat (1309), però el projecte no prosperà per l’oposició de la cúria avinyonesa. Pisa semblà refer-se amb el viatge de l’emperador Enric VII a Itàlia (1310-13) i amb el govern del podestà i capità del poble Uguccione della Faggiola (1314-15), que s’apoderà de Lucca (1314) i derrotà els güelfs toscans a Montecatini (1315), però els armadors i mercaders pisans, que temien que la seva política antiflorentina no perjudiqués llurs afers, el deposaren aviat. Pisa no pogué deturar la conquesta catalanoaragonesa de Sardenya (1323-24). Amb la pèrdua de l’illa i també a poc a poc de les seves posicions a l’Orient, Pisa deixà d’ésser una gran potència mediterrània. Durant la resta del s XIV conegué diverses senyories i un període de govern del poble menut (1356-64). El 1399 Gherardo d’Appiano, senyor de la ciutat, la vengué al duc de Milà Gian Galeazzo Visconti. El fill natural d’aquest, Gabriel Maria Visconti (1402-05), la vengué al seu torn a Florència, que l’ocupà després de vuit mesos de desesperada resistència dels pisans (1406). Des de llavors Pisa romangué sota el domini florentí, llevat del breu període d’independència de 1494-1509.