Los autores coinciden en que el apellido se origina en el término medieval latino palmerius, designación atribuida a los peregrinos que habían viajado a Tierra Santa y regresaban con una rama o hoja de palma como símbolo del viaje. F. Miranda amplía este contexto citando a Dante —"Chiamansi palmieri in quanto vanno oltre mare, là onde molte volte recano la palma"— y señala que el término deriva del nombre base Palmière, formado a partir de palma a través del francés antiguo palmier. Miranda también lo sitúa junto a términos afines como "Pellegrino" y "Romèo", este último propio de quienes peregrinaban a Roma.

E. Rossoni precisa que la forma Palmeri es característica de Sicilia, mientras que Palmieri tiene presencia en toda Italia. Miranda, por su parte, indica que Palmeri cuenta con núcleos más concentrados en Sicilia y Lombardia, y presencia menor en otras regiones como Lazio, Piemonte, Toscana, Emilia-Romagna y Abruzzo. En Sicilia, el apellido aparece distribuido en localidades de las zonas de Palermo, Trapani, Agrigento, Catania, Messina, Caltanissetta y Enna.

Rossoni documenta el apellido desde finales del siglo XIII en la Cronica de Dino Compagni, y registra referencias posteriores en Firenze durante el siglo XV. Entre los personajes notables menciona al pintor Giuseppe Palmieri (1674–1749), nacido en Genova, y al marqués Giuseppe Palmieri di Martignano, de la zona de Lecce, reconocido economista del siglo XVIII.