Aquest castell també se’l coneix amb el nom de “Pomerola”.
La primera referència d’aquest lloc data de l’any 839 on surt anomenada l’església de Sant Julià de Palomera o de la Moreta, pertanyia al bisbat de la Seu d’Urgell.
La primera referència d’aquest castell data de l’any 1286, quan el rei Alfons “el Franc” li concedí el castell de Palmerola al noble Bernat Guillem de la Portella; vuit anys més tard li serví per assegurar part de l’esponsalici assignat a la muller, Sibil•la de Pinós, filla de Galceran IV de Pinós; en aquesta època n’era castlà A. de Palmerola.
L’any 1336, el rei Pere III vengué a Sibil•la, muller d’Andreu de Fonollet, la baronia de Palmerola entre altres per la quantitat de dos mil florins.
En el fogatjament de 1365-1370, “l’Honor de la Portella” on es trobava l’assentament de Palmerola, 37 focs, era dins la vegueria de Manresa.
L’any 1383, Bernat I Galceran de Pinós heretà del seu germà Pere, els honors de Pinós, Mataplana i la Portella, jurà de servar, entre els diversos privilegis, els de Palmerola.
Quan el donzell Arnau de Palmerola que estava casat amb Blanca finaren sense descendència, heretà el donzell Guillem Ramon de Palmerola, domiciliat al Lluçanès, aquest fou batlle del castell i del terme pel baró de Pinós, com a baró de la Portella; però domiciliat en aquest lloc hi havia el fill de Guillem, Joan de Palmerola, donzell, casat amb Joana, filla de Berenguer de Camprubí.
Joan de Palmerola el va reedificar ja que es trobava en un estat ruïnós i l’any 1465, el noble Galceran de Pinós li donà en feu, constituint-lo castlà.
L’any 1554, pertanyia al “magnífic senyor” Antic de Palmerola, donzell. Posteriorment passà a Helena de Palmerola que es casà amb Jaume d’Alamany Descatllar.
Al segle XVIII, Francesc Xavier Despujol i Alamany-Descatllar fou el primer marquès de Palmerola.
L’any 1973, n’era propietari Josep Maria de Despujol, marquès de Palmerola.
