Palermo schenkte der Kirche von Rom in dieser Epoche zwei Päpste: Agaton und Sergio, welche beide später heilig gesprochen wurden. 831 wurde die Stadt nach einjährigem, heldenhaftem Widerstand von den Sarazenen eingenommen. 1072 wurde Palermo von einer christlichen Armee, welche durch die Gebrüder Roger (Grobherzog von Sizilien) und Robert (“der Schlaukopf”) der Familie Altavilla, angeführt wurde, befreit. Damit beginnt die Weiderauferstehung der Stadt. 1130 wurde sie nämlich zur Hauptstadt des Königreich Siziliens ausgerufen und Weihnachten desselben Jahres wurde Roger II. Altavilla, in der dem christlichen Glauben zurückgegebenen Kathedrale, zum ersten König gekrönt. Die Handels- und kulturellen Aktivitäten waren, begünstigt durch den Umstad, dass Palermo zur Hauptstadt eines kosmopolitischen großen Reichs geworden war, bereits fieberhaft wieder aufgenommen worden. Roger II. ließ das Castrum superius zu einem prachtvollen Gebäude werden, in dem er es zu seinem königlichen Palast machte. Im Inneren dieses Baus ließ er 1132 seine Palastkapelle (die “Palatina”) errichten, welche er dem HI. Petrus weihen ließ. In dieser Kirche erreichte die palermitanischer Kunst des Mittelalters den Höhepunkt ihrer Herrlichkeit. Zur gleichen Zeit wurde die Stadt mit prächtigen Gebäuden bereichert: die Kirchen S. Giovanni dei Lebbrosi, S. Giovanni degli Eremiti, S. Cataldo, S. Maria dell’Ammiraglio (die “Martorana”). Roger II. Errichtete vor den Türen der Stadt einen großen Park, reich an Wäldern, Bepflanzungen, Tierzuchten, künstlichen Seen und prachtvollen Lustschlössern: Maredolce, Favara, Parco (Altofonte). Roger II. Nachfolger war Wilhelm I., welcher im Inneren des großen königlichen Parks, das königliche Lustschloss Zisa erbauen ließ. Nach Wilhelm I kam Wilhelm II., welche die Cuba errichten ließ. Während ihrer Regentenzeit erlangte die Dynastie der Altavilla das höchste internationale Prestige. Sie förderte den Bau der großen Kathedrale von Monreale im Inneren des königlichen Parks. Diesem fügte sie ein Benediktinerkloster und ihren königlichen Palast hinzu. Die Errichtung dieser immensen Kirche stellte ein weiteres Schmuckstück in der mittelalterlichen Architektur Siziliens dar. Ihr Inneres ist reich mit prachtvollenbyzantinischen Mosaiken verziert und der Kreuzgang ist eines der elegantesten Beispiele, der auf die Architektur angewandten römischen Bildhauerkunst. Zur gleichen Zeit wird die alte Kathedrale Palermos zum Teil abgerissen und auf Initiative des Bischofs Gualtiero hin, von 1170 bis 1184, als weitaus größeres Gebäude wieder aufgebaut. Er machte aus ihr die größte Kathedrale des mittelalterlichen Siziliens. Im dreizehnten Jahrhundert war Palermo also die prachtvolle Hauptstadt des ersten vereinten italienischen Staates nach dem Zusammenbruch des westlichen römischen Imperiums.

Der Dynastie der Altavilla folgten auf dem Thron Palermos die der Hohenstaufen mit den Kaisern Heinrich VI. und Friedrich II. Die Regentenzeit Friedrich II. brachte Palermo keinerlei Vorteile, aber mit seinem Tod (1250) begann eine Epoche politischen Durcheinanders, welche der Stadt sicherlich nicht diente. Palermo begann so langsam seine Vorherrschaftsrolle zu verlieren, während Neapel sein Ansehen erhöhte. Aufgrund Pontifexinvestitur wurde die Krone Siziliens (Vasall des Peterstuhls) Karl von Anjou, dem Bruder des Königs von Frankreich übergeben. Aber die Anjou machten daraus eine richtiggehende militärische Besatzung Siziliens, welche schließlich am Ostermontag des Jahres 1282 zur Vesperrevolte führte, die ihre Ursprünge gerade in Palermo hatte und mit der die Verjagung der Anjou aus der Stadt und von der gesamten Insel begann. Aufgrund Eherechts stand die Krone Peter von Aragon zu, welcher mit Zustimmung der Adligen der Insel am 4. September 1282 in Palermo zum König Siziliens ausgerufen wurde. So begann die schwächliche Dynastie der Aragon von Sizilien, welche den großen aristokratischen Familien hörig war. Im Verlauf des vierzehnten Jahrhunderts übernimmt die Herrschaft in Palermo praktisch das mächtige Haus der Chiaramonte. Aber 1392 fegten die Aragon von Spanien diese Autonomieanwandlungen hinweg. Andrea Chiaramonte, der einzige der vier Landvogte, der den Truppen von Martino von Aragon Widerstand leistete, wurde gefangengenommen und auf dem Piano della Marina, gerade unter seinem prunkvollen Palast in Palermo, dem Steri, den man noch heute bewundern kann, geköpft. 1415 wurde die Krone Siziliens somit an die der Aragon angeschlossen und folglich wurde die Insel von Vizekönigen regiert. Diese nahmen ihren Sitz entweder im Steri der Chiaramonte oder in Castellammare ein und erst später im alten Palazzo Reale. Im fünfzehnten Jahrhundert setzt sich der “sizilianisch - gotische” Stil mit katalanischen Einflüssen durch. Der bedeutendste Architekt dieser Epoche ist Matteo Carnalivari aus Noto, dem die elegante Kirche St. Maria della Catena an der Bacht zugeschrieben wird. Ebenfalls auf den Entwurf des Carnalivari hin, wurden der Palazzo Abatellis und der Palazzo Aiutamicristo (1490) erbaut, in dem im folgenden Jahrhundert Karl V und Don Juan d’Austria wohnen werden. Zwischen dem fünfzehnten und sechzehnten Jahrhundert gab die Werkstatt der Gagini (Domenico, Antonello und eine ganze Reihe von Verwandten), feine Bildhauer und Stuckateure, der palermitanischen Bildhauerkunst einen ganz neuen Impuls.

Die Gagini beschränkten sich nicht darauf, einzelne Statuen von Madonnen und Heiligen zu erschaffen, sondern sie rahmten diese mit großartigen architektonischen Gebilden ein, welche mit Rahmen, Fliesen, Balustraden, mit Heiligengeschichten und feinen Dekomotiven angereichert waren und Absiden sowie Kirchenkapellen ausgestalteten. Sie führten in Palermo den ästhetischen Geschmack der toskanischen Renaissance ein. Im siebten - achtzehnten Jahrhundert wurde die Baukunst neben dem Stadtsenat vorallem durch zwei sehr repräsentative Gruppen von Auftraggebern gefördert: die Aristokratie und die religiösen Orden. Die großen aristokratischen Familien liben prunkvolle Palästre errichten, die ihresgleichen in Europa nicht Kannten. Auf die Piazza Bologni, dem aristokratischen Salon Palermos, gehen die Paläste Villafranca, Ugo, Belmonte und Riso. Auf der Promenade der Marina stand hingegen der grandiose Palazzo Trabia. Eine ganze Strasse, die Strada Nova (heute via Maqueta), wurde eben mit Beginn des Jahres 1600 errichtet, um es den großen aristokratischen Familien zu ermöglichen, ihre Paläste zu erbauen (der größte hierunter ist der Palazzo Comitini). Die Strada Nova und die Strasse des Cassaro kreuzen sich in der Piazza Vigliena (l’Ottangolo oder Teatro del Sole oder Quattro Canti di città), dem wahren Schwerpunkt Palermos im siebtenachtzehnten Jahrhundert. Die religiösen Oder beauftragten ihre Architekten im Talar (welche in Rom bei den Meistern des Manierismus und des Barocks Iernten) mit den Entwürfen von Ordenshäusern, Kirchen und Klöstern. Gebäude, welche die Glorie der Architektur Palermos darstellen: von der Casa Professa der Jesuiten zu S. Giuseppe die Teatini, von S. Teresa alla Kalsa zu S. Domenico, von S. Francesco Saverio zu S. Anna. In dieser Epoche triumphiert der Manierismus in der Architektur. Von barockem Geschmack kann man hingegen nur eingeschränkt im Hinblick auf die Innendekoration eines großen Teils der Kirchen und einiger Paläste sprechen. Insbesondere im Hinblick auf die Kicheninneren bevorzugte man die reiche und pompöse Dekoration der vielfarbigen Marmorintersien, der Stuckwerke sei es in Form menschlicher Figuren, sei es nur zur Verzierung, fein bearbeitete Eisen, der vielfarbigen Fußböden, ohne Gemälde und Einrichtung zu zählen.

Im Bereich der Bildhauerkunst war Palermo ganz Italien mit dem größten Bildhauer aller Zeiten Giacomo Serpotta (1656-1732), dem Schöpfer der wundervollen Stuckwerke in den Oratorien der S. Cita, des Rosario und S. Lorenzos, überlegen. Seine Tätigkeit wird von seinem Sohn Procopio und zahlreichen Schülern fortgeführt. Auch die Malerei hat ihre Höhepunkt mit Pietro Novelli (1603-1647), Filippo Paladini, Vito d’Anna und Antonio Grano. In diesem Zeitabschnitt entfalteten die öffentlichen Feste – seien diese religiöser oder nicht religiöser Art – in Palermo, dank des Reichtums an szenografischen Gebilden, den Ausschmückungen der Kirchen und Paläste und den grandiosen Triumpfwagen der HI. Rosalia (Schutzpatronin der Stadt) sowie dank der “Feuerwerksgeräte”, ihre höchste Pracht. Zur Jahrhundertwende zwischen dem achtzehnten und neunzehnten Jahrhundert nahm Venaziano Marvuglia seine Architektentätigkeit auf, dem die Paläste Riso, Geraci, Constantino, Coglitore, das Oratorium von S. Filippo Neri, die Villa Belmonte und die Palazzina Cinese zu verdanken sind. Im neunzehnten Jahrhundert entwirft der Architekt G. B. Filippo Basile das größte Iyrische Theater ganz Italiens, das Teatro Massimo, welches 1875 begonnen, 1897 abgeschlossen wird. Ing. Giuseppe Damiani Almejda entwirft das 1874 errichtete Politeama Garibaldi.