팔미라는 고대 그리스군의 전초 기지로서 중요한 장소였다가 217년 로마에 합병되면서 막강한 경제적인 성장을 이루었다. 267년부터 팔미라를 지배한 제노비아 여왕은 암살당한 남편을 대신해 팔미라의 새로운 주군으로서 로마 제국과 페르시아 제국 군대에 맞서 싸웠다. 여왕은 271년 로마 황제 아우렐리아누스가 팔미라를 정복했을 때 감옥에 갇혔고, 2년 후 팔미라는 로마군에 의해 불타버렸다. 그 후 1089년의 지진으로 남은 석주들마저 쓰러져 폐허가 되었다. 그 가운데 셈족이 모신 태양신의 신전 벨(Bel)만이 화를 면하였다. 그 이후로도 이곳은 지진으로 인하여 도시로서의 기능을 상실했는데, 2011년에 시리아 내전이 발발하기 이전까지 시리아 최고의 관광지가 되어 많은 관광객을 끌어들이고 있었다.