W Kościele katolickim Niedziela Palmowa otwiera Wielki Tydzień - czas bezpośrednio poprzedzający święta Wielkanocne. W czasie liturgii wspominany jest uroczysty wjazd Jezusa do Jerozolimy, poprzedzający jego mękę i śmierć na krzyżu. Wierni na mszę przynoszą palmy. Zwyczaj ich święcenia pojawił się w XI wieku.
Opis wjazdu Jezusa do Jerozolimy na kilka dni przed świętem Paschy znajdujemy u czterech Ewangelistów. Czytamy, że Chrystusa siedział na osiołku wypełniając tym samym proroctwo Zachariasza, który mówił, że mesjasz jako zbawiciel przyjdzie do swego ludu (Córy Syjońskiej, Córy Jerozolimskiej) "sprawiedliwy i zwycięski. Pokorny - jedzie na osiołku, na oślątku, źrebięciu oślicy (Za 9,9)".
Benedykt XVI w 2012 r. powiedział, że "nie jest przypadkiem, że kilka dni później tłum w Jerozolimie, zamiast wyrażać podziw dla Jezusa będzie wołać do Piłata: +Ukrzyżuj Go!+. A sami uczniowie, podobnie jak zresztą inni, którzy go widzieli i słuchali, zaniemówią i znikną. Większość była w istocie rozczarowana sposobem, w jaki Jezus postanowił przedstawić siebie jako Mesjasza i Króla Izraela". Jak zaznaczył papież, kluczowa jest "odpowiedź na pytania, jaką mamy ideę Mesjasza, jaką ideę Boga - ponieważ Zbawiciel za swój tron wybrał krzyż".
W Niedzielę Palmową w czasie mszy św. czytany jest opis Męki Pańskiej. Kapłan ma czerwone szaty, co ma zwrócić uwagę, że Chrystus wkracza do Jerozolimy, jako Król i Pan, odbierając spontaniczny hołd od jej mieszkańców.
Zwyczaj święcenia palm pojawił się w XI wieku. Zgodnie z tradycją przechowywane są przez cały rok. Powstałym z ich spalenia popiołem posypywane są głowy wiernych w Środę Popielcową.
W Polsce palmy w zależności od regionu mają różne formy. Palmy kurpiowskie sięgają nawet 2-3 metrów. Powstaje z pnia ściętego drzewka jodły lub świerka, oplecionego na całej długości widłakiem, wrzosem, borówką oraz zdobionego kwiatami z bibuły i wstążkami. Jej czubek pozostawia się zielony.
Tradycyjne palmy góralskie były przeważnie krzaczaste. Wykonywano je z witek wierzbowych lub wiklinowych na czubku, których znajdowały się bazie i jedliny. Całość udekorowana była ogrodowymi kwiatkami, trawami, kłosami i wiszącymi wstążkami.
Palmy wkładano w domach za krzyże i obrazy, by "strzegły domu od nieszczęść i zapewniały błogosławieństwo Boże", oraz na polach, wierząc, że zapewnią obfite plony.
W Polsce w Niedzielę Palmową pasyjne misteria ludowe odbywają się w każdy Wielki Tydzień w Kalwarii Zebrzydowskiej. Widowisko o charakterze misteriów paschalnych wystawiane jest także na poznańskiej Cytadeli.