Sua história começou em 1800, quando a família do tenente Antônio Martins Ferreira de Andrade, procedente de São Paulo chegou à capital da capitania de Goiás (Cidade de Goiás) e requereu terras devolutas às margens do Rio dos Bois. O governador da capitania era Fernando Delgado Freire de Castilho, que atendeu ao requerimento de Antônio Martins, que tão logo se apossou das terras, deu ao lugar o nome de Sítio das Palmeiras, devido aos milhares de coqueiros existentes na região. Os Andrades doaram a São Sebastião, 800 alqueires de terras junto ao Córrego Azul, onde é hoje o distrito de Linda Vista, no município de Cezarina. Oriundo das minas de São Francisco de Assis, hoje, Anicuns, o padre Filipe chegou com a incumbência de escolher o local onde seria construída a capela. No local escolhido foi erguida uma cruz de madeira e uma missa foi celebrada na presença dos fazendeiros do lugar. A família Andrade vendeu as terras à família Martins, que manteve o compromisso de doar os 800 alqueires ao Santo, bem como o de construir a Igreja.
A mudança da sede da igreja aconteceu após entendimento entre o dono da terra e o padre José Maria, que escolheram o local onde morava o garimpeiro Jonas Alemão, desde 1794. Em 20 de maio de 1832 foi lavrada a escritura no “Livro de Ouro” de São Sebastião, ficando então transferido o patrimônio para o local onde é hoje Palmeiras de Goiás. Nessa mesma ocasião foi celebrada missa, realizou-se batizados e foi demarcado pelo padre Azevedo Coutinho, o lugar onde seria construída a igreja. Todos os habitantes da região ajudaram na construção da igreja, mas a obra só foi concluída em 1843. Dois sinos foram doados por dona Joana e trazidos de Uberaba. No dia 11 de julho de 1844, o povo de São Sebastião do Alemão, acompanhado do padre José Maria, foram até a fazenda de dona Joana buscar os sinos. Ao chegarem da longa e cansativa viagem, realizaram batizados, inauguraram os sinos e fizeram festas. O responsável pela formação do povoado que agora se chamava São Sebastião do Alemão, foi Filipe de Oliveira, em 1850.
Com a vinda de Tobias Monteiro e sua família, procedentes da Bahia, o povoado de São Sebastião do Alemão foi elevado à condição de freguesia em 9 de novembro de 1857, através da Resolução n° 08/57. Nova família chega à freguesia. Trata-se da família Coimbra, cujos membros se estabeleceram como comerciantes. Com isso, novo impulso foi dado ao lugarejo e com esforços de Abel Coimbra, conseguiu-se elevar a freguesia à vila, de acordo com a Lei nº 914, de 10 de dezembro de 1887, mas somente no dia 7 de fevereiro de 1892, é que foi solenemente instalada a vila, denominada Vila de São Sebastião do Alemão. Com o progresso acentuado da vila São Sebastião do Alemão, esta foi elevada à condição de cidade, através da Lei nº 269, de 6 de julho de 1905. Até então, o município pertencia a Goiás Velho, (antiga capital do estado de Goiás), tornando-se portanto, independente política e administrativamente. Um fato importante para que a cidade tivesse o seu nome trocado, foi determinado pelo grande número de palmeiras que existia no município. Portanto, através da Lei nº 540, de 14 de junho de 1917, São Sebastião do Alemão passou a chamar-se Palmeiras.
Posteriormente, por força do Decreto-Lei estadual nº 8305, de 31 de dezembro de 1943, Palmeiras passa a chamar-se Mataúna. De conformidade com o artigo 65 das Disposições Transitórias da Constituição Estadual, em 1947, o município volta a chamar-se Palmeiras, com o acréscimo “de Goiás”, devido à existência de outros lugares no Brasil, com o mesmo nome. A última denominação, e que se conserva até hoje, é Palmeiras de Goiás.

Freguesia criado com a denominação de São Sebastião do Alemão, pela Lei ou Resolução Provincial n.º 8, de 09-11-1857, no município de Goiás.
Elevado à categoria de vila com a denominação de São Sebastião do Alemão, pela Lei Provincial n.º 814, de 19-12-1887, desmembrado de Goiás. Sede na povoação de São Sebastião do Alemão. Instalado em 07-02-1892.
Elevado à condição de cidade com a denominação de Alemão, pela Lei Estadual n.º 260, de 06-07-1905.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1911, o município se denomina Alemão e aparece constituído de 2 distritos: Alemão e São José do Turvo.
Pela Lei Estadual n.º 540, de 14-06-1917, o município de Alemão passou a denominar-se Palmeiras.
Nos quadros de apuração do recenseamento geral de I-IX-1920, o município já denominado Palmeira é constituído de 2 distritos: Palmeiras (ex-Alemão) e São José do Turvo. Elevado à categoria de município com a denominação de Paraúna.
Pela Lei Estadual n.º 903, de 07-07-1930, é desmembrado do município de Palmeiras o distrito de São José do Turvo. Elevado à categoria de município com a denominação de Paraúna.
Pelo Decreto Estadual n.º 412, de 23-12-1930, Palmeiras adquiriu o território do extinto município de Paraúna, como simples distrito.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1933, o município aparece constituído de 3 distritos: Palmeiras, Santo Antônio do Alegrete e Paraúna.
Pelo Decreto n.º 5.108, de 10-11-1934, é desmembrado do município o município de Palmeiras o distrito de Paraúna. Elevado novamente à categoria de município.
Pelo Decreto n.º 113, de 04-01-1935 é criado o distrito de Água Limpa e anexado ao município de palmeiras.
Em divisões territoriais datadas de 31-XII-1936 e 31-XII-1937, o município é constituído de 3 distritos: Palmeiras, Água Limpa e Alegrete (ex-Santo Antônio do Alegrete). Não figurando o distrito de Santo Antônio do Turvo.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 8.305, de 31-12-1943, o município de Palmeiras passou a denominar-se Mataúna. E, ainda, sob o mesmo Decreto, o distrito de Água Limpa passou a denominar-se Jandaia e Alegrete a denominar-se Edéia.
No quadro fixado para vigorar no período de 1944-948, o município é constituído de 3 distritos: Mataúna, Edéia (ex-Alegrete) e Jandaia (ex-Água Limpa).
Pelo Artigo n. 65, do Ato das Disposições Constitucionais Transitórias de 20-VII-1947 do Estado de Goiás, o município de Mataúna passou a denominar-se Palmeiras de Goiás.
Pela Lei Estadual n.º 155, de 08-10-1948, é desmembrado do município de Palmeira de Goiás o distrito de Edéia. Elevado à categoria de município.
Em divisão territorial vigente em 1-VII-1950, o município é constituído de 2 distritos: Palmeiras de Goiás e Jandaia.
Pela Lei Municipal n.º 84, de 07-07-1953 é criado o distrito de Palminópolis e anexado ao município de Palmeiras de Goiás.
Pela Lei Estadual n.º 791, de 05-10-1953, é desmembrado do município de Palmeiras de Goiás o distrito de Jandaia. Elevado à categoria de município.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1960, o município é constituído de 2 distritos: Palmeira de Goiás e Palminópolis.
Pela Lei Estadual n.º 3.476, de 02-08-1961, é desmembrado do município de Palmeiras de Goiás o distrito de Palminópolis. Elevado à categoria de município.
Em divisão territorial datada de 31-XII-1963, o município é constituído do distrito Sede.
Pela Lei Estadual n.º 8.105, de 14-05-1976, é criado o distrito de Cezarina e anexado ao município de Palmeira de Goiás.
Em divisão territorial datada de 1-I-1979, o município é constituído de 2 distritos: Palmeiras de Goiás e Cezarina.
Pela Lei Estadual n.º 10.413, de 01-01-1988, é desmembrado do município de Palmeiras de Goiás o distrito de Cezarina. Elevado à categoria de município.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1996, o município é constituído do distrito sede.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2017.