Dovrebbe derivare da un soprannome legato al vocabolo latino palumbus ("uccello dal piumaggio grigioscuro" ossia il colombo) oppure da nomi di varie località come ad esempio Palombara Sabina (RO), Palombaro (CH), Colpalombo (PG) e Santa Palomba (RM).
Il cognome Palombella, molto raro, è tipico del barese e tarentino.
Il cognome Palombella è 2107° nella regione Puglia Il cognome Palombella è 879° nella provincia di Taranto Il cognome Palombella è 15° nel comune di LIZZANO (TA)