A partire dal 13° sec. le maggiori famiglie cittadine lottavano fra loro per la supremazia. Alla fine, verso la metà del '400, primeggeranno i Bentivoglio con Sante (1445-62) e soprattutto con Giovanni II (1462-1506). Durante l'epoca bentivolesca Bologna conosce non solo un eccezionale rinnovamento urbanistico e una straordinaria fioritura di nuove opere d'arte, ma anche un vivace risveglio culturale sia nell'Università che attorno alla piccola corte di Giovanni II. Le trasformazioni edilizie, la costruzione di chiese e palazzi o l'ammodernamento di quelli preesistenti e il loro arricchimento con nuove preziose opere pittoriche, oltre a modificare radicalmente il volto di Bologna, le lasciano un'impronta rinascimentale. Il declino della signoria bentivolesca iniziò nel 1488 quando si scoprì una congiura organizzata contro Giovanni II da un'altra famiglia bolognese: i Malvezzi.

Discordie interne e ragioni politiche di più ampia portata, fra cui l'insofferenza papale per il potere assoluto dei Bentivoglio, fanno tramontare nel 1506 le fortune di Giovanni II, che viene assediato dall'esercito pontificio guidato da Giulio II ed è costretto a fuggire dalla città mentre il suo palazzo, una delle più splendide residenze signorili dell'Italia del tempo, viene distrutto a furor di popolo fino alle fondamenta e saccheggiato di tutti i suoi tesori artistici. Con la cacciata dei Bentivoglio Bologna, per quasi tre secoli, fino al termine del '700, rimane stabilmente inglobata nello stato della Chiesa.