No ano de 1651, Dias Velhos chegou a Ilha de Santa Catarina, denominando-a de Desterro. Em 1771, portugueses de São Vicente (São Paulo) fundaram Lages. Nesse período houve a necessidade de ligação entre as duas localidades, resultando na abertura de uma estrada que ligava Desterro a Lages. Poucos anos depois, em 1777, a Ilha de Santa Catarina foi invadida por espanhóis. Em decorrência da invasão, o governo decidiu construir duas povoações defronte a capital, na terra firme, como era chamado o continente. O objetivo principal dessas povoações era dar guarita aos desterrenses, além de servir de escudo militar à Ilha no caso de novas invasões. O governo decidiu ainda, povoar o sertão as margens do caminho que ligava a Ilha a Lages. Da necessidade de criar um refúgio no continente caso houvessem novos ataques a Ilha de Santa Catarina, fez com que em 31 de julho de 1793, o Governador Cel. João Alberto de Miranda Ribeiro enviasse oficio n. 07 ao Conde Rezende, vice-rei do Brasil. No oficio, o Governador incumbe a Caetano Silveira de Matos a construir palhoças para guardar farinha na estrada que ia para Lages. Nesta data, deu-se a fundação do povoado. No inicio, as tropas de gado que abasteciam a Ilha desciam a estrada de Lages até o Morro do Tomé e de lá vinham margeando a praia até a desembocadura do rio Maruim, onde parte iam para freguesia de São José e parte atravessavam o canal até a localidade de Ribeirão da Ilha. As tropas margeavam a praia, pois tinham grandes dificuldades para atravessar um trecho de mangue e pântano, hoje parte da rua principal de Palhoça. Além, de não quererem pagar o pedágio estabelecido por São José, no caminho que passava pela localidade de Passa Vinte. Com o aumento da demanda de alimentos provenientes do continente e a movimentação das tropas, foi construída uma estrada atravessando o pântano. Com o aumento da povoação, após a construção da estrada, a população deslocou-se mais para o sul, estabelecendo-se o centro definitivo de Palhoça, onde é hoje. Palhoça pertencia a Florianópolis até 1833, quando então passou a pertencer a São José, quando este foi criado. A primeira igreja de Palhoça foi construída em 1868, mais tarde passou a chamar-se de Nossa Senhora do Parto. No final do ano do mesmo ano, inicia a construção da Igreja Matriz, com vistas à criação da freguesia. A Matriz se deu por concluída em 1883, sem ainda as torres laterais. Embora houvesse sido construída, não foi logo provida de vigário. A paróquia foi simplesmente criada novamente em 03 de maio de 1901, pela Cúria Diocesana de Florianópolis. No ano de 1873, Palhoça foi elevada a condição de Distrito Policial. Desde sua fundação, até este período, Palhoça continuou como arraial, sendo esquecida política e administrativamente, apesar do aumento de seus habitantes e do desenvolvimento da economia. Atendendo ao pedido de moradores, em 1882 a Assembléia Legislativa votou a Lei 949 de 08 de novembro, elevando-a a categoria de freguesia. Em 1886 passa de Distrito Policial a Distrito de Paz. Em 24 de abril de 1894, foi elevada a categoria de Município, por desmembramento de São José, sendo instalado em 23 de maio do mesmo ano. Em 10 de janeiro de 1906, Palhoça transforma-se em Comarca. Faziam parte os distritos de Palhoça (sede do município e da comarca), Santo Amaro do Cubatão, Enseada de Brito, Teresópolis, São Bonifácio do Capivari, Santa Isabel, Anitápolis, Santa Tereza e Garopaba, que de município transformou em distrito de Palhoça. Em 22 de agosto de 1919, através da Lei 1245, foi elevada a categoria de cidade. Em 1922 cedeu os territórios onde hoje estão os municípios de Alfredo Wagner e Ituporanga para juntamente com parte do município de Lages, formar Bom Retiro. Em 1948, Ituporanga emancipou-se e deu origem aos municípios de Petrolândia e Imbuia em 1962 e, de Atalanta em 1964. Em 1961 Alfredo Wagner torna-se município. Em 1958, Santo Amaro da Imperatriz emancipou-se de Palhoça e deu origem aos municípios de Águas Mornas e Anitápolis. Em 1961, Garopaba e Paulo Lopes emanciparam-se de Palhoça e, São Bonifácio em 1962. Após essas emancipações, Palhoça ficou com a configuração atual.
A principal via de acesso ao vizinho município de São José e à capital (Florianópolis) é a antiga via de acesso que remonta ao século XIX, precariamente calçada com paralelepípedos sobre os quais foi colocada uma camada de asfalto.