Palisa studerade i Wien, där han anställdes vid observatoriet. Åren 1872-80 var han direktor för observatoriet i Pula, blev 1880 adjunkt vid observatoriet i Wien och var 1909-1919 vicedirektor där. Han utförde betydande arbeten inom den praktiska astronomin, framför allt genom observationer av asteroider och upptäckte ett stort antal nya dylika. Han deltog 1883 i den franska solförmörkelseexpeditionen till Stilla havet.