Původně byla tímto názvem označována libeňská viniční usedlost č. p. 59, která už dnes neexistuje. Podle nejstarších historických pramenů ji v roce 1631 koupil Adam Fridrich, později ji prodal novoměstskému kupci Matěji Vojtěchu Milerovi z Mildenburku. Po jeho smrti byla vinice (v té době nazývaná Milerka) rozdělena mezi dědice. Jedním z dědiců byla dcera Voršila, provdaná Palmová. Od té doby se tomuto místu říká Palmovka.
V roce 1832 koupil celou oblast s vinicí, stavením, stájí, kolnou, stodolou, zděnými altány a ovocným sadem František Antonín Müller, který zde založil továrnu na mýdlo a svíčky. V č. p. 2 pak vyráběl alkoholické nápoje. K rodině Müllerových synů často jezdil básník Vítězslav Hálek. Podle nepotvrzených zpráv zde napsal své poslední verše. Jeho pravnučka herečka Jana Štěpánková byla po mnoho let členkou libeňského Divadla pod Palmovkou.
V roce 1889 koupil Palmovku realitní podnikatel Vojtěch Švarc, který pozemky rozparceloval a nabídnul k blokové zástavbě činžovními domy. Samotnou usedlost koupil stavitel Alfons Wertmüller, který menší část pozemků věnoval libeňské obci na stavbu nové školy. Na konci 19. století začala vznikat okolní uliční zástavba a stará usedlost zanikla.
Po likvidaci trati byla zbořena větší část nádraží a vzhledem k velkému dopravnímu ruchu se stala Palmovka velmi živým místem. V roce 1986 zde začala výstavba metra; stanice pod ní byla otevřena v listopadu roku 1990. Téhož roku byla zprovozněná tramvajová trať z Palmovky na Ohradu. Stejně jako velká část Prahy byla Palmovka v roce 2002 postižená pětisetletou vodou, která byla způsobena zpětným vzdutím vody pocházející z Vltavy do povodí Rokytky.
Palmovka byla místem, kde dlouhodobě neřešila problémy ani městská část Praha 8, ani magistrát. V roce 2014 se v programovém prohlášení magistrátní koalice objevil závazek "Rada připraví revitalizaci oblasti Palmovky"[2], podobný text je i v prohlášení koalice v MČ Praha 8 - "Ve spolupráci s IPR a dalšími partnery necháme zpracovat urbanistickou studii pro oblast Palmovky. Toto místo má naději stát se novým centrem východní části Prahy."[3] Za projekt je zodpovědný zástupce starosty Petr Vilgus, který pro tento úkol angažoval ateliéry UNIT architektiFilipa Tittla[4][5][6] a ONplanPetra Návrata.
Zvláštní název této křižovatky pochází z 18. století, kdy toto místo vlastnili manželé Daniel a Voršila Palmovi (a po jejich dědicích). Dnes též vtipem nazývána "Malá Indie" nebo “Palm Beach”.[zdroj?]
Významné budovy a objekty v okolí, významné obyvatelstvo