Dopo aver vinto il campionato siciliano di guerra, il Palermo, in qualità di società di Serie B, fu invitato dalla Lega Nazionale Centro-Sud a disputare il girone centromeridionale della Divisione Nazionale 1945-1946, il primo e ultimo campionato di massima serie non a girone unico dal 1929. Nel frattempo era caduto ogni riferimento alla Juventina e la denominazione era tornata a essere "Unione Sportiva Palermo". Riammesso nella categoria d'appartenenza, nella stagione 1947-1948 il Palermo vinse il girone C del campionato di Serie B e ottenne la promozione: in quella squadra militavano giocatori come il cecoslovacco Čestmír Vycpálek e gli italiani Gaetano Conti, Carmelo Di Bella e Aurelio Pavesi De Marco. Il presidente era Stefano La Motta, che a inizio stagione, dopo il suo insediamento datato 1º luglio 1947, aveva dichiarato: «Sarò Presidente per una stagione, il tempo di riportare il Palermo in Serie A». Fu di parola e il timone della società passò a Giuseppe Guzzardella, anche se il principale finanziatore era il principe Raimondo Lanza di Trabia, che qualche anno dopo diventerà presidente in prima persona. Intanto il Palermo arrivò 11º la stagione successiva in Serie A, grazie a diverse buone prestazioni, come una rimonta di due gol contro il Grande Torino. Il principe portò a Palermo diversi giocatori di valore come Helge Bronée o Şükrü Gülesin e allenatori emergenti come Giuseppe "Gipo" Viani. Nel 1951-1952 i rosanero lottarono a lungo per il primo posto, ma un calo finale li portò nuovamente in 11ª posizione. I rosanero disputarono sei stagioni consecutive in massima serie e la retrocessione del 1953-1954 arrivò solo dopo degli spareggi salvezza contro e .