Palmieri musizierte seit dem Alter von fünf Jahren und interessierte sich schon früh für Jazz. Er nahm Klavierunterricht und trat mit elf Jahren in der Carnegie Hall auf. Mit 14 Jahren gründete Palmieri seine erste Gruppe und spielte auch in anderen Gruppen, etwa bei Tito Rodríguez.
Im Jahre 1962 gründete er die Gruppe La Perfecta, mit der er den Stil Charanga populär machte und nahm Lo Que Traigo Es Sabroso sowie Muñeca auf. 1968 löste sich die Gruppe auf.
1971 nahm er mit seinem Bruder, Charlie Palmieri (Orgel), Vamos Pa’l Monte und Eddie Palmieri & Friends in Concert, Live at the University of Puerto Rico auf. 1976 erhielt Palmieri als erster lateinamerikanischer Musiker einen Grammy Award für The Sun of Latin Music.
In den 1980er Jahren erhielt er zwei Grammy Awards für Palo Pa Rumbo und Solito. Im Jahre 1987 nahm er La Verdad, ein Jahr später El Rumbero Del Piano auf. In den 1990ern konzertierte er u. a. mit den Fania All-Stars und den Tico All-Stars. 2000 kündigte er seinen Rückzug aus der Musik an. Er nahm jedoch noch gemeinsam mit Tito Puente das Album Masterpiece auf und erhielt dafür seinen sechsten und siebten Grammy.
Diskografie
La Perfecta, 1962
El Molestoso, 1963
Lo Que Traigo Es Sabroso, 1964
Echando Pa’lante (Straight Ahead), 1964
Azucar Pa’ti (Sugar for You), 1965
Mozambique, 1965
El Sonido Nuevo: The New Soul Sound, 1966 (mit Cal Tjader)
Bamboleate, 1967 (mit Cal Tjader)
Molasses, 1967
Champagne, 1968
Justicia, 1969
Superimposition, 1970
Vamonos Pa’l Monte, 1971
Live At the University of Puerto Rico, 1971
Harlem River Drive, 1971 (Teil der Harlem River Drive Band)
Recorded Live at Sing Sing, Vol. 1, 1972
Recorded Live at Sing Sing, Vol. 2, 1972
Sentido, 1972
The Sun of Latin Music, 1973
Unfinished Masterpiece, 1974
Lucumi, Macumba, Voodoo, 1978
Eddie Palmieri, 1982
Palo Pa Rumba, 1984
Solito, 1985
The Truth, La Verdad, 1987
Sueno, 1992
Llego La India via Eddie Palmieri, 1992 (mit La India)
Palmas, 1994
Arete, 1995
Vortex, 1996
El Rumbero Del Piano, 1998
Live, 1999
Masterpiece / Obra Maestra, 2000 (mit Tito Puente)
En Vivo Italia, 2002
La Perfecta II, 2002
Ritmo Caliente, 2003
Listen Here!, 2005
The Brian Lynch/Eddie Palmieri Project: Simpático, 2006 (Grammy)