L'isola Palmaria si trova all'estremità occidentale del Golfo della Spezia. Posto di fronte al borgo di Portovenere, fa parte dell'arcipelago costituito dall'isola del Tino e del Tinetto. L'isola Palmaria, l'isola del Tino, del Tinetto, Portovenere e le Cinque Terre, sono state inserite nel Patrimonio dell'Umanità dell'UNESCO.

Sull'isola sono presenti stabilimente balneari, sia pubblici sia riservati ai dipendenti della Marina Militare e dell'Aeronautica Militare.

Il lato occidentale dell'isola offre alte falesie a picco sull’acqua, nelle quali si aprono molteplici grotte come la Grotta dei Colombi e la Grotta Azzurra.

Queste grotte sono accessibili solamente via mare o calandosi con delle corde.

Essendo stata per anni unicamente un'isola militare, sulla sua sommità troviamo il Forte Umberto I e il Forte Cavour. Inoltre è presente un ex carcere della Seconda Guerra Mondiale convertito recentemente in un museo; sparsi per l'isola troviamo anche numerosi bunker e postazioni di artiglieria.
Nella parte sud dell'isola, il Pozzale, è presente una cava abbandonata utilizzata un tempo per l'estrazione del marmo.

L'isola Palmaria è raggiungibile tramite traghetto con partenze dalla Passeggiata Morin, o da Portovenere, sempre tramite traghetti o con comodi taxiboat.