Tadmor, cité des dattes, est mentionnée dans les tablettes dès le 19ème siècle av. J.-C. Elle constituait une étape importante pour les caravanes qui voyageaient de la Méditerranée vers les pays du Golfe, puis par les marchands qui empruntaient l'ancienne Route de la Soie au départ de la Chine et des Indes vers l'Europe. La ville prospéra grâce aux lourds tributs prélevés sur les caravanes.

Lorsque les Romains s'y installèrent au début de notre ère, elle servit de tampon entre eux et les Perses. Elle devient Palmyre, cité des palmes. En 127, l'empereur Hadrien lui rendit visite. Une immense tablette, datée de 137, porte l'inscription "tarif de Palmyre" et fixe le montant des taxes à acquitter sur chaque marchandise entrant dans la ville et sur l'approvisionnement en eau. En 217, sous Caracalla, les habitants de Palmyre reçurent la citoyenneté romaine et furent exemptés d'impôts. Durant cette période, la ville et les colonnades furent agrandies, temples et théâtre furent construits.

En 251, Odeinat, brillant officier, qui délivra l'empereur Valérien des mains des Perses, reçut les insignes du consulat. Il se proclama ensuite roi, tout en respectant la souveraineté de l'empereur et il gouverna une bonne partie de l'Orient romain. Il fut assassiné en 266. On suspecta sa seconde épouse, la reine Zénobie, mi-grecque, mi-arabe, qui prit le pouvoir au nom de son fils encore mineur. C'était une femme d'une ambition et d'une habileté extrêmes, se disant descendante de Cléopâtre. Parlant couramment le grec, le latin, l'araméen et l'égyptien, elle continue à gouverner et sous son règne les frontières furent repoussées jusqu'à la Perse et l'Egypte.

Zénobie proclama l'indépendance de son royaume et fit frapper monnaie à son effigie à Alexandrie. C'en était plus que ne pouvait supporter l'empereur Aurélien qui mit le siège devant Palmyre en 271 après avoir défait l'armée de Zénobie à Antioche et à Homs. Au lieu d'accepter ses termes généreux de reddition, Zénobie franchit à chameau l'encerclement des Romains pour se rendre en Perse y solliciter une aide militaire, mais elle fut capturée par la cavalerie romaine au bord de l'Euphrate. La ville se rendit et Aurélien emmena Zénobie à Rome où elle finit ses jours. En 273, Aurélien détruisit la ville après un soulèvement au cours duquel les habitants avaient massacré les 600 archers qu'il y avait laissés en garnison.

Palmyre ne put jamais recouvrer sa gloire passée. Réduite au rang d'avant-poste romain, elle fut fortifiée par Dioclétien. Justinien en rebâtit les défenses au 6ème siècle, mais elle avait perdu ses richesses et déclina peu à peu avec les modifications des itinéraires caravaniers. En 634, elle tomba aux mains des musulmans et fut finalement détruite par un tremblement de terre en 1089. C'est seulement en 1678 qu'elle fut redécouverte par des commerçants anglais d'Alep.