Орфографический словарь

Верно: палермский.

В собственных именах, пришедших в русский язык из итальянского, ударение ставится преимущественно на втором слоге от конца, что, как правило, соответствует ударению в языке-источнике: Перуджа, Палермо, Данте Алигьери, Гвидо, Леонардо, Николо Паганини, Джордано Бруно.

Вероятное ударение в фамилии: Марко Сала.

Все фамилии, кончающиеся на неударное а после согласных, склоняются по первому склонению: Рибера — Риберы, Рибере, Риберу, Риберой, Сенека — Сенеки и т.д.; так же склоняются Кафка, Спиноза, Сметана, Петрарка, Куросава, Глинка, Дейнека, Гулыга, Олеша, Нагнибеда, Окуджава и др. Все такие фамилии, независимо от происхождения, являются морфологически членимыми в русском языке, т. е. в них выделяется окончание -а.

Словари фиксируют оба варианта, более употребителен вариант палермский.