Su capital es la ciudad de Palencia y cuenta con 191 municipios; las localidades más importantes de la provincia son Aguilar de Campoo (villa galletera y turística del norte palentino), Guardo (villa industrial minera), Cervera de Pisuerga (el corazón de la montaña palentina), Herrera de Pisuerga (pueblo que abre las puertas de la montaña palentina en el que destaca su actividad estival y su Festival del Cangrejo), Venta de Baños (importante nudo ferroviario e industrial en el sur de la provincia), Villamuriel de Cerrato (pueblo al sur de Palencia que debe su gran desarrollo a la factoría de Renault y a su proximidad a Palencia) y Barruelo de Santullán (pueblo minero que fue el más poblado hasta los años 60).