Nazwę wsi wymieniono po raz pierwszy w dokumencie wydanym 25 lutego 1308 r., w którym Leszek, książę raciborski, przekazał jednemu ze swych poddanych Hochołóg - przysiółek Palowic. Natomiast reszta Palowic nadal pozostała pod zwierzchnictwem książąt raciborskich. Pierwszym prywatnym właścicielem całego majątku był Maciej Osiński, który około 1480 r. sprzedał wieś Mikołajowi Skrzytowskiemu.

Już na początku XVI wieku miejscowe dobra przeszły na własność Zygmunta Wyszkoty, po którym odziedziczył majątek syn, również Zygmunt. Ten zaś w 1560 r. sprzedał Palowice Michałowi Brandysowi. Kolejnymi nabywcami palowickich dóbr byli Piotr Biberstein i Kasper Kozłowski, po czym w drugiej połowie XVII wieku majątek przeszedł na własność Balzera Szymońskiego. Szymońscy sprzedali Palowice w 1693 r. Zofii i Zygmuntowi Spensom. W XVIII wieku majątek należał do kolejnych sześciu właścicieli: Teresy Promnic, Jana Franciszka Holly, hrabiego von Reder, Macieja Welczka, Macieja Młodszego Welczka i Emanuela von Tluck. Za rządów ostatniego z nich, otwarto w 1828 r. w przysiółku Matystal szkołę. Nauka odbywała się tam w pomieszczeniach prowizorycznych już od 1804 r.

W 1842 r. wieś sprzedano Franciszkowi von Winckler. Już w połowie XVIII wieku w przysiółku Lanuch pracowała fryszerka wytapiająca żelazo sztabowe. Zmiana produkcji nastąpiła w 1835 r., kiedy wybudowano tam dwa wysokie piece i odlewnię żelaza. Hucie tej nadano później imię Waleska, na cześć pasierbicy ówczesnego właściciela majątku F. von Wincklera. Zakład hutniczy zaprzestał produkcji w 1855 r. Do dziś pozostała po hucie ruina pieca zwana Gichtą.

Po śmierci Franciszka von Wincklera w 1851 r. majątek przeszedł na własność jego pasierbicy Waleski i jej męża Huberta Thiele, później używającego nazwiska Thiele Winckler. Major Hubert Thiele Winckler zlikwidował w drugiej połowie XIX wieku przysiółek Wytrzęsów, wysiedlając mieszkającą tam ludność. W 1872 r. większą część majątku Thiele-Wincklera objęło Górnośląskie Towarzystwo Akcyjne dla Górnictwa Węglowego, na miejsce którego w 1889 r. utworzono koncern Katowicka Spółka Akcyjna dla Górnictwa i Hutnictwa. Pięć lat wcześniej, w 1884 r. oddano do użytku linię kolejową Orzesze-Żory, ze stacją w Palowicach. Wieś pozostała własnością rodziny Thiele-Wincklerów do 1945 r.

Pod względem parafialnym Palowice podporządkowane były Woszczycom. Usamodzielniły się w 1981 r., kiedy to przeniesiono do Palowic drewniany kościół pw. Trójcy Przenajświętszej z pobliskich Leszczyn.