Rodrigo Palacio comenzó su carrera en el club Bella Vista de Bahía Blanca, el mismo equipo donde décadas atrás jugó Alfio Basile, jugando en el Torneo Argentino B. De allí fue transferido a Huracan de Tres Arroyos en donde realizó una buena actuación entre los años 2002 y 2003. Fue a probarse en el equipo español Real Betis, pero no tuvo suerte y volvió a Argentina en donde en ese mismo año fue transferido al Club Atletico Banfield. Sus actuaciones en su primer campeonato en el Taladro atrajeron el interés de, Boca Juniors, que compró parte de su pase y del de Daniel Bilos en 2006 para incorporarlos posteriormente a su plantel. Su debut en el equipo Xeneize fue en el Torneo de Verano de 2005, año en que conseguiría el Torneo Apertura, y su primeros dos titulos internacionales: la Copa Sudamericana y la Recopa Sudamericana. En el 2006 consiguió el Torneo Clausura, y su destacada actuación en ese torneo fue determinante para su convocatoria a la Copa Mundial de Alemania. El 10 de junio (2006), en el debut mundialista frente a Costa de Marfil, Palacio ingresó faltando 25 minutos para la finalización del encuentro.