Древнейшая сохранившаяся надпись из Пальмиры относится к 32 до н.э. Еще в 1 в. до н.э. город достиг богатства и известности. Его процветание было ускорено устранением его главного соперника Петры, павшей в 106 под ударами римлян. Поскольку римские императоры были заинтересованы в Пальмире, Адриан восстановил многие ее сооружения и назвал Hadriana Palmym в 129, а Септимий Север (193211) придал ей статус римской колонии. В правление самой известной своей царицы, Зенобии, Пальмира стала столицей самостоятельного государства, включавшего Сирию, Малую Азию и Египет. Однако война с Римом завершилась в 272 триумфом императора Аврелиана, на котором гордую царицу Востока провели как беспомощную пленницу, и после этого разорения город уже не смог восстановить прежнего значения и великолепия. В 7 в. он был захвачен арабами и превращен в мусульманскую крепость, но землетрясение и разграбление ускорили его закат, он быстро превратился в развалины.
Главная улица города пролегала по древней караванной дороге, превращенной в длинную улицу, украшенную колоннадами и монументальными арками. К числу основных сооружений относятся храм Бела, или Баала (1 в.), храм Баалшамина (2 в.), агора (3 в.), театр с общественным центром и обнесенный прямоугольной стеной караван-сарай.
В пальмирской религии смешались арабские, парфянские, вавилонские, сирийские и греческие элементы, облеченные в отчетливо пальмирскую форму. Среди представленных здесь богов триада, включавшая Бела (со своим вестником Малабелом), Йарихбола и Аглибола; из других богов почитались Баал-Шамин, соперник Бела Шамаш, Иштар, Нанайя, Нергал, Адад, Атаргатис, Эшмун, Сама, Аллат, Арцу, Азизу и др. Объектом поклонения служили также умершие, которых хоронили в величественных башнях и мавзолеях.