Terletak di Jalan Gelora, Gelora, Tanah Abang, Jakarta Pusat, Stasiun Palmerah merupakan stasiun kereta api kelas II yang letaknya di perbatasan antara Kecamatan Tanah Abang dengan Kecamatan Palmerah, Kota Jakarta Pusat. Stasiun yang termasuk dalam Daerah Operasi I Jakarta ini hanya melayani KRL Commuter Line.
Stasiun ini terletak di ketinggian 13 mdpl, memiliki dua jalur dan dua peron dengan sisi yang tinggi. Jalur pertama pada stasiun ini digunakan untuk kereta lurus arah Serpong–Rangkasbitung, sementara jalur kedua untuk kereta yang mengarah ke Tanah Abang.
Stasiun Palmerah dibuka pada 1 Oktober 1899 dan mengalami elektrifikasi pada tahun 1992. Stasiun yang sebelumnya bernama Halte Paal Merah ini kemudian dibangun kembali pada tahun 2015.
Meski sekarang hanya memiliki dua jalur, stasiun ini awalnya memiliki empat jalur. Namun, stasiun ini dirombak tata letaknya karena jalur ganda di segmen Tanah Abang–Serpong mulai beroperasi pada 4 Juli 2007.
Stasiun ini memang pernah dibangun kembali, tetapi bangunan stasiun yang lama yang merupakan peninggalan Staatsspoorwegen dijadikan cagar budaya dan tetap dipertahankan sampai sekarang.
Layanan yang dapat diperoleh di sini hanya KRL Commuter Line dengan kartu multi-trip karena sebagian besar penumpang KRL di sini menggunakan kartu tersebut. Meski begitu, tap-in/tap-out menggunakan kartu single-trip atau THB masih dapat dilakukan.