Il primo Rinascimento: Donatello e collaboratori
 
Il pulpito di Donatello e Michelozzo dà avvio in maniera spettacolare al diffondersi delle novità rinascimentali in Prato, e proprio a un valido collaboratore dei due artisti, Maso di Bartolomeo, che seguì la realizzazione e il montaggio del pulpito, si debbono altre importanti opere, tra scultura, architettura e oreficeria, realizzate per la stessa chiesa: il bel Terrazzo o Pulpito interno (1434-36), in controfacciata, l'imponente Candelabro  a sette braccia (1440 ca.), in forma di allungato vaso antico con steli fioriti, e la splendida Capsella (1447 ca.) per conservare la reliquia della sacra Cintola (ora nel Museo dell'Opera).
L'opera pratese più nota di Maso di Bartolomeo, sempre nella Cattedrale, è però la Cancellata della Cappella della Cintola, che sviluppa il tema gotico del compasso bronzeo con quadrilobi arricchendolo di spunti naturalistici. L'opera, iniziata nel 1438, fu lasciata interrotta dall'artista, e proseguita nel 1447-59 da Antonio di Cola, autore di un raffinato fregio di gusto ghibertiano, quindi conclusa (1460-68) da Pasquino da Montepulciano, collaboratore del Filarete a Roma, che realizzò il fregio superiore con girali, candelieri e palmette, dal modellato più nervoso e tagliente, con richiami al Verrocchio.
Di ambito donatelliano, ma non riferibili a Maso, sono un bel busto di San Lorenzo (ora nel Museo dell'Opera) vicino a Nanni di Bartolo, un tondo in terracotta col Presepe, in San Niccolò, e una consunta lastra tombale nel chiostro di San Francesco. Di un notevole artista del primo quarto del Quattrocento, vicino al senese Francesco di Valdambrino, è il bellissimo Crocifisso della chiesa di San Pietro a Seano. Più tardo, ma anch'esso di notevole qualità, è il Crocifisso della pieve di Filettole, attribuibile a don Romualdo da Candeli.
 
 
La scultura della seconda metà del Quattrocento
 
Dalla metà del secolo in Prato, uno dei centri rinascimentali più evoluti (grazie anche alla presenza di Filippo Lippi), operarono artisti fiorentini di notevole livello. Lo stesso Pasquino elaborò il progetto del Pulpito interno della Cattedrale, dall'originalissima forma a calice, realizzato tra il 1469 e il 1473. L'artista eseguì probabilmente il basamento con le inquietanti Sfingi  di gusto verrocchiesco, e i rilievi del fusto, mentre due importantissimi scultori fiorentini ne realizzarono il parapetto: Mino da Fiesole scolpì i rilievi con Storie del Battista, mentre Antonio del Rossellino fornì i raffinatissimi rilievi, di un pittoricismo vibrante, con le Storie di santo Stefano, e l'Assunzione.
Pasquino è probabilmente autore anche del notevole Monumento funebre di Geminiano Inghirami (1460 ca.) in San Francesco - in origine era nel chiostro del convento - con la bella figura del defunto in marmo bianco, stesa su un sarcofago con drappo, in pietra serena.
Il fiesolano Francesco Ferrucci realizzò per la Cattedrale nel 1476-78 il coro, quindi il ciborio (1486) in marmo bianco. Smantellati nel '500, ne restano però varie lastre con Stemmi tra cherubini e cornucopie, inseriti nel recinto presbiteriale seicentesco, e il Gesù Bambino benedicente (ora nel Museo dell'Opera).
Un altro grande artista, Benedetto da Maiano, che ebbe possessi a Prato, eseguì coi fratelli Giuliano e Giovanni, l'incantevole, articolato tabernacolo della Madonna dell'Olivo (1480 ca.), trasportato in Duomo nel 1867; Benedetto scolpì probabilmente in quegli anni anche il bel Monumento funebre di Filippo Inghirami in Cattedrale, e un Crocifisso ligneo  in San Niccolò.
 
 
La bottega robbiana e opere "minori"
 
La grande stagione della scultura rinascimentale si chiude con l'opera di Andrea della Robbia e della sua bottega, le cui preziose maioliche invetriate ebbero vasta diffusione nel territorio: la lunetta con la Madonna e i santi Stefano e Lorenzo  (1489), sul portale del Duomo, i rilievi con la Madonna, il Bambino e santi nell'Oratorio del Buonconsiglio in Via Garibaldi. E ancora il raffinato Raffaele e Tobiolo della Biblioteca Roncioniana, gli splendidi Evangelisti (1491) della cupola di S. Maria delle Carceri, e il fregio della stessa basilica, il Sant'Antonio del Museo Civico (dall'oratorio di S. Antonio abate). Andrea realizzò anche il rilievo in stucco con Le stimmate di san Francesco, nel timpano dell'omonima chiesa. Tra le opere prodotte dalla sua bottega e dai continuatori ricordiamo un bel tondo con la Madonna e il Bambino nel monastero di San Niccolò e le statue con Sant'Antonio e la Visitazione, della bottega di Giovanni della Robbia, in San Leonardo ad Artimino. Infine il notevole Fregio in maiolica sulla facciata della Villa medicea di Poggio a Caiano è avvicinato a Bertoldo di Giovanni, mentre sono opera di Benedetto Buglioni il Battistero di San Giusto e il Lavabo di San Niccolò (1520), proveniente dal convento di Sant'Anna in Giolica.
Testimonianze minori, ma di alta qualità, sono vari cibori quattrocenteschi in pietra serena presenti nel territorio. Tra i più interessanti il Ciborio di San Bartolomeo, vicino a Antonio Rossellino, come quello nel Museo della Badia di Vaiano; quelli di San Francesco (forse di Pasquino), di Galciana (vicino a Maso di Bartolomeo), di Figline, di S. Cristina a Pimonte, di San Niccolò (forse opera del Ferrucci), di San Giusto e San Pietro a Seano (di gusto michelozziano).
Rarissimi sono, infine, gli scultori non fiorentini presenti sul territorio: al lucchese Matteo Civitali si attribuiscono il bel rilievo marmoreo con dorature della Madonna col Bambino, in San Vincenzo e Santa Caterina de'Ricci, e la cosiddetta Madonna dei Papalini, busto in ceramica policromata, venerata nello stesso monastero.