È tra le piazze più affascinanti di Roma, espressione del barocco romano. La sua caratteristica forma a farfalla venne disegnata dall'architetto Pirro Ligorio. All'epoca quest'area si trovava fuori dalla Roma medievale, ma ben presto assunse un ruolo rilevante per la presenza di alberghi e alloggi che davano ospitalità ai pellegrini che giungevano a Roma da nord attraverso la porta di accesso alla città presente a Piazza del Popolo.
Al centro della piazza si trova la Fontana della Barcaccia, realizzata tra il 1627 e il 1629 su incarico di papa Urbano VIII da Pietro Bernini e, in seguito alla sua morte, completata dal figlio, il già celebre scultore e architetto Gian Lorenzo. La fontana ha la forma di una barca con la poppa e la prua identiche; la vasca di forma ovale si trova al di sotto del piano stradale. Questa geniale soluzione fu adottata dal Bernini per superare le difficoltà tecniche dovute alla bassa pressione dell'acquedotto Acqua Vergine che alimentava la fontana.
La leggenda narra che il Bernini si ispirò per la sua forma alle imbarcazioni a fondo piatto adibite al trasporto merci sul Tevere, e proprio una di queste barche fu portata nella piazza dalla piena del Tevere nel 1598, quando una terribile alluvione colpì la città. Il termine "barcaccia" si riferisce a queste imbarcazioni che, per la loro struttura, sembravano prossime all'affondamento.
La Scalinata di Trinità dei Monti fu realizzata tra il 1723 e il 1726 su progetto dell'architetto romano Francesco De Sanctis (1693-1740), allo scopo di migliorare il collegamento tra la chiesa della Trinità dei Monti sul Pincio e la sottostante piazza.
Prima della costruzione della scalinata, la piazza e la chiesa della Trinità dei Monti erano collegate unicamente da una strada ripida posta lungo il pendio. Papa Clemente XI bandì un concorso per il progetto al quale parteciparono i maggiori architetti del tempo. Le controversie tra la Chiesa e la Francia sui diritti dell'area interessata causarono il rinvio dei lavori, che iniziarono con Innocenzo XIII e furono ultimati con Benedetto XIII nel 1726.
La soluzione adottata da De Sanctis per la scalinata armonizza il forte dislivello tra la piazza e la chiesa della Trinità dei Monti alternando terrazze e gradinate dalle forme sinuose.