Pittore trasferitosi presto a Venezia, fu influenzato dallo stile di Giovanni Bellini, Giorgione e Carpaccio; frequentò Tiziano, che si innamorò di sua figlia; predilesse ritratti, soggetti mitologici e sacri. La sua arte fu molto apprezzata dai contemporanei.

È chiamato Palma il vecchio per distinguerlo dal pronipote, pure lui pittore, Jacopo Palma il giovane.