Palmyra, syrisk Tadmor, oldtidsby i en oase i syriske ørkenen, omtrent midtveis mellom Damaskus og Eufrat.
Allerede i bronsealderen var det en mindre bosetning i oasen og stedet omtales i bevarte kilder fra ca. 2000 fvt. Etter Aleksander den stores erobringer inngikk hele Levanten i den hellenistiske verden og ble organisert mer etter gresk mønster med byer (poleis) som administrasjonssentre. Den syriske ørkenen tilfalt etter hvert det hellenistiske Selevkideriket. I det første århundre fvt. falt imidlertid det riket sammen og Syria ble annektert som romersk provins i 64 fvt. Området rundt Palmyra beholdt imidlertid en uavhengig status og arameisktalende beduiner etablerte da et større bysenter. Det vokste raskt til en kosmopolitisk storby, samtidig som den kom under romersk interessesfære og til slutt også ble innlemmet i Romerriket, antagelig under keiser Tiberius (14-37 evt.).
Byens vekst hang sammen med etableringen av en ny karavanerute ned til Persiabukta gjennom den syriske ørken, som bragte varer fra Østen, krydder fra India og silke fra Kina til det romerske imperium. Eliten kunne utnytte sine nære forbindelser til stammene i ørkenen, og den engasjerte seg også i skipsfarten på Det indiske hav på tvers av utenrikspolitiske grenser. Palmyra kontrollerte et stort landområde i det sentrale Syria i grenseområdet mot Perserriket i øst, og i fjellene nord for byen ble det anlagt flere hundrede landsbyer, som ved kunstvanning forsynte storbyen med fødevarer.
I det romerske imperium hadde byen en relativ fri stilling. I innskrifter benyttes ikke bare gresk, som var det offisielle språket i den østlige del av riket, men også arameisk. Byen hadde årlig valgte embetsmenn og ble styrt av et råd (senat) efter romersk mønster. Kulturen i Palmyra viser ellers en sammensmeltning av gresk/romerske, persiske, semitiske og arabiske trekk i arkitektur, kunst, klær og gudeverden. På slutten av 200-tallet, hvor Roma mistet kontrollen med de østlige provinser, slo stormannen Odaenathus seg opp som konge og etablerte Palmyra som et ganske selvstendig maktsentrum, blant annet ved å slå tilbake en persisk offensiv. Han ble anerkjent som romersk visekeiser i det østlige riket. Under hans enke Zenobia fikk Palmyra også kontroll med Egypt, men dronningens ambisjoner – blant annet om å innsette sønnen som keiser i Roma – førte til at keiser Aurelian angrep og beseiret henne i 273. Deretter mistet Palmyra sin selvstendige stilling, og byen ble omgjort til et administrativt og militært senter på grensen til Perserriket. Med innføringen av kristendommen ble byen et bispesete og det ble oppført flere kirker. Etter den arabiske erobringen på 700-tallet ble det bygget store ørkenslott i Palmyras territorium, og byen var stadig et viktig regionalt senter under omayyadene; men heretter mistet byen langsomt sin betydning, og landsbyene nord for Palmyra ble forlatt. Under osmanerne var bosettingen i oasen redusert til en landsby innen for murene av den gamle Bel-helligdommen.
Utgravningene av Palmyra startet i den franske mandatperioden etter første verdenskrig. Blant de viktigste arkeologiske monumentene det stadig er betydelige rester av (forut for borgerkrigshandlinger og ISs invasjon i området i mai 2015) er et tempel for den semitiske guden Bel, innviet i 32 evt., en 1135 meter lang søylegate (med 150 oppreiste søyler), et monumentalt markedsanlegg (agora), et teater og flere nekropoler med rester av tårn og underjordiske anlegg, hvor det blant annet er funnet kinesisk silke.
Et norsk arkeologisk prosjekt har nylig undersøkt byens omland og handelsveier. Det har avdekket at det man regnet som ørken egentlig var tørrstepper og dermed dyrkbart når man fikk samlet regnvann fra wadiene i dammer og cisterner. Forskerne fant rester av en rekke slike vannanlegg og ukjente landsbyer fra romersk tid.
Palmyra står på UNESCOs verdensarvliste.
