Segna la congiunzione tra i rioni ottocenteschi e quelli del Novecento e sorge lungo la passeggiata "da mare a mare", che attraversa da ovest ad est il promontorio su cui sorge la città.

 

Già in età pontificia l'ingegner Michele Bevilacqua aveva previsto una grande piazza nella stessa zona.

 

All'indomani dell'Unità d'Italia, per Ancona fu elaborato il piano urbanistico di espansione del 1861, ad opera degli ingegneri Gabuzzi, De Bosis, Bianchi e Daretti; in questo piano, riprendendo l'idea del Bevilacqua (pur senza dichiararlo), era compresa la realizzazione della piazza, progettata nel dettaglio nel 1862 ed inaugurata nel 1868.

 

Al centro fu posta una statua di Cavour, opera di Aristodemo Costoli, noto scultore risorgimentale. Sul basamento della statua, due bassorilievi rappresentano rispettivamente il Congresso di Parigi e la Proclamazione del Regno d'Italia (o secondo altri, la seduta del parlamento in cui si deliberò che Roma avrebbe dovuto essere capitale) ossia due momenti fondamentali dell'azione politica di Cavour.

 

La piazza, avente un'area di tre ettari, nacque in base ad un progetto unitario volto ad espandere verso est la città, che aveva assunto il nuovo ruolo di piazzaforte di prima classe del Regno d'Italia; fu progettata perciò insieme a corso Vittorio Emanuele (ora Garibaldi), che termina in essa, e ai rioni ottocenteschi Santo Stefano e Cardeto, che vi si affacciano. La piazza era allora ai margini dell'area urbana, a contatto con il tratto delle mura cittadine ottocentesche che andavano da Forte Cardeto alla lunetta di Santo Stefano. Il suo primo ruolo era perciò fungere da fondale prospettico dell'asse del corso; per questo motivo la statua di Cavour non fu collocata perfettamente al centro della vasta piazza ma leggermente spostata verso ovest in modo da essere più visibile dal corso.

 

Nelle mura che delimitavano la piazza si apriva Porta Cavour, a doppio fornice, oltre la quale si estendeva la zona agricola della Piana degli Orti.

 

Tra il 1923 e il 1925, porta Cavour e il tratto di mura che delimitava la piazza furono demoliti per permettere l'espansione della città lungo l'asse del Viale della Vittoria, tracciato poco prima. Da allora Piazza Cavour assunse un nuovo ruolo, diventando elemento di congiunzione tra i rioni storici e il nuovo Rione Adriatico, oltre che importante luogo di sosta lungo la passeggiata "da mare a mare", ossia dalle banchine del porto alla costa alta del Passetto.

 

In occasione della demolizione delle mura, la piazza venne ampliata nell'area resasi libera; sorsero così nuovi giardini, articolati in quattro isolati triangolari contornati da strade veicolari; contrariamente alle zone verdi già presenti, questo settore venne realizzato con un aspetto meno formale, con vialetti sinuosi e alberature non simmetriche. Su questo ampliamento della piazza sin da allora si affacciava il prospetto laterale del Palazzo delle Poste, di Guido Cirilli, che nel decennio successivo fu accompagnato da quello simmetrico del Palazzo del Popolo, opera di Amos Luchetti.

 

Piazza Cavour è tutelata in quanto bene storico, in base al Decreto Ministeriale del 12 dicembre 1959 e al Decreto Legislativo n.42 del 2004.

 

Sul lato nord-ovest sorgono due palazzi simmetrici, aventi come asse corso Garibaldi; sono porticati e tipici dell'architettura della metà dell'Ottocento, che aveva come modello l'urbanistica torinese. Si tratta di Palazzo Terni (verso corso Stamira) e del Palazzo della Società Anonima (verso corso Mazzini).

 

Il lato sud-ovest è quasi completamente occupato dal Palazzo delle Marche, sede del Consiglio regionale dal 2007; prima di svolgere tale funzione era la sede del Compartimento di Ancona, uno dei quindici in cui era organizzato il servizio ferroviario. Il palazzo fu costruito nel 1895 dal Comune appositamente come sede del compartimento ferroviario ed aveva perciò il nome di "Palazzo delle Ferrovie"; venne acquistato dalle Ferrovie dello Stato nel 1927. Sullo stesso lato si trova il palazzo della sede regionale dell'INPS, costruito nel secondo dopoguerra.

 

Il lato sud-est è caratterizzato dai prospetti laterali di due palazzi monumentali, che hanno entrambi la facciata sul largo XXIV maggio, adiacente a piazza Cavour. Si tratta del Palazzo delle Poste (1926), opera di Guido Cirilli, e del Palazzo del Popolo, di Amos Luchetti, costruito con il nome di "Palazzo del Littorio" come sede del Partito Fascista e che dal 1945 al 2011 fu sede del consiglio comunale, trasferitosi al Palazzo degli Anziani. È ora sede della giunta comunale.

 

Il lato nord-est è stato oggetto di una progettazione unitaria: è costituito dai tre palazzi Barducci, due angolari ed uno centrale, collegati da una quinta architettonica ad arconi, oltre i quali si estendono ampi giardini interni, la cui vegetazione si intravede dalla piazza.