Gabriele Palomba a obtenu son diplôme de luth avec mention à « la Civica Scuola » de Milan sous la direction du professeur Paul Beier. Il a suivi des cours de perfectionnement avec Pat O' Brian, Chris Wilson, Anthony Bailes et, pour la musique d'ensemble, avec J. Christensen. Il a une activité de concertiste, comme soliste et continuiste en Italie et à l’étranger jouant dans les plus importants festivals européens et des théâtres comme La Scala de Milan, le San Carlo de Naples, le Teatro Nacional de Madrid, la Konzerthaus de Berlin. Il a collaboré avec l'Ensemble Galilei, l’Ensemble Concerto, La Venexiana, La Cappella della Pietà de’ Turchini, La Risonanza, l’Ensemble Aurora et d’autres formations italiennes, abordant des répertoires allant du madrigal du XVIe siècle à la Cantate baroque.
Il a enregistré pour Stradivarius, Glossa, Dynamic, Simphonia, Capriccio. Pour la maison discographique « E Lucevan Le Stelle Records », il a mis en œuvre, avec Emanuela Galli et Franco Pavan, un important projet portant sur la musique de la Renaissance pour luth. Ce projet a abouti à la publication des œuvres de G. A. Terzi, sous le titre « Liquide Perle », puis d’un CD intitulé « Languir me Fault » qui, lui, présente un panorama de la production des plus importants polyphonistes de la première partie du XVIe siècle (tous deux signalés par la revue Amadeus comme « disque du mois ». Ce travail s’est poursuivi, lors du cinq centième anniversaire du premier éditeur de musique Ottavio Petrucci [vénitien, 1466-1539], par la publication (2007) d’un CD consacré intégralement aux tablatures de luth de Spinacino [1507], et d’une monographie sur Giovanni Maria da Crema en 2008 (Livre 1, 1546), réalisé en soliste. Sous presse un CD entièrement dédié à Albert De Rippe.
Il est le fondateur avec la soprano Emanuela Galli et le claveciniste Davide Pozzi, de l’ensemble « Sistite Sidera » qui a enregistré chez Stradivarius les cantates de Domenico Gabrielli.