Palisa studerte i Wien, der han ble ansatt ved observatoriet. Årene 1872–1880 var han direktør for observatoriet i Pula, ble i 1880 adjunkt ved observatoriet i Wien og var 1909–1919 visedirektør der. Han utførte betydelig arbeide innen den praktiske astronomi, fremfor alt ved observasjoner av asteroider og oppdaget et stort antall nye. Han deltok i 1883 i den franske solformørkelsesekspedisjonen til Stillehavet.