La carriera di Yoana Palacio inizia nei tornei amatoriali cubani, finché nel 2009 entra a far parte della nazionale cubana: partecipa con la selezione nazionale ai collegiali ed in estate ai tornei internazionali, vincendo la medaglia di bronzo al campionato nordamericano 2009, poi bissata nel 2011, la medaglia d'argento ai XVI Giochi panamericani, dove viene peraltro premiata come MVP e miglior attaccante del torneo, ed un altro bronzo alla Coppa panamericana 2012.