Ce toponyme a été adopté dans le cadre de l'harmonisation des noms de rues, rendue nécessaire par le regroupement municipal du 1er janvier 2002.

L'officier français François-Charles Bertrand, chevalier de Palmarolle (1714-1760), est né à Cailla, dans le département de l'Aude. En 1756, à titre de capitaine de grenadiers, il traverse en Nouvelle-France avec le régiment de La Sarre, qui sert dans l'armée du marquis de Montcalm. Lorsque le chevalier Senezergues de la Rode est tué sur les plaines d'Abraham, en septembre 1759, Palmarolle lui succède à la tête du 2e bataillon de ce régiment. En octobre, il est promu lieutenant-colonel et reçoit la croix de Saint-Louis. Il meurt le 3 mai 1760, après avoir été blessé lors de la bataille de Sainte-Foy. Il est enterré au cimetière de l'Hôpital Général de Québec.

Ancien toponyme
La rue Palmarolle portait auparavant le nom de rue Jourdain, adopté le 7 mai 1973 pour rappeler le souvenir d'un militaire français débarqué à Québec en juin 1755. Le lieutenant Jourdain fait partie du deuxième bataillon du régiment de Béarn affecté à la défense de Québec en 1757 et qui affronte l'armée de Wolfe sur les plaines d'Abraham deux ans plus tard. Lors de la bataille de Sainte-Foy, le 28 avril 1760, Jourdain est légèrement blessé. Il retourne en France avec son régiment au mois de septembre suivant, peu après la reddition de Montréal.