Som følge av De islamske erobringene ble byen under muslimsk styre i 831, og Palermo ble hovedsetet for et emirat. Den resterende del av øya kom under muslimsk styre i 965. Gjennom emiren fikk Palermo hovedstadsfunksjoner, på bekostning av Siracusa, hvor den har vært like til i dag. I den muslimske perioden var Palermo en viktig handelsby. Det skal ha vært mer enn 300 moskeer der, og byen var kjent i hele den arabiske verden. Det var en blomstrende og tolerant periode; kristne og jøder ble ikke forfulgt.