Gustaf Wilhelm Palm s-a născut lângă Kristianstad , în sudul Suediei. Din 1828 a studiat pictura la Academia Regală suedeză de Arte din Stockholm. După ce și-a terminat studiile, a calatorit la Berlin, în 1837, pentru a primi un tratament pentru o boală de ochi. El a plecat apoi la Viena, unde a stat timp de trei ani, înainte de a trece în Italia, în 1840. El a trăit timp de unsprezece ani în Italia - mai ales la Roma - unde s-a asociat cu pictori expatriati germani și scandinavi. La intoarcerea in Suedia in 1852 a fost ales membru al Academiei Regale, unde din 1859 a predat pictura până când s-a retras în 1880.
În 1856, Palm s-a căsătorit cu Eva Sandberg - fiica pictorului si profesorul Johan Gustaf Sandberg . Fiica sa, Anna Palm de Rosa (1859-1924) a fost , de asemenea , o pictoriță (de peisaje) foarte realizată.
