Angelo Palombo est un milieu de terrain axial, principalement utilisé dans un rôle défensif. Parfait relayeur, il a une bonne vision du jeu et surtout un sens tactique et du placement très développé. En revanche, offensivement Palombo reste un peu faible, même s’il est adroit sur coups de pied arrêtés. Leader dans l’âme, il a longtemps porté le brassard de capitaine à la Sampdoria. En fin de carrière, il est souvent aligné en défense centrale.

Angelo Palombo est repéré en 1997 par la Fiorentina alors qu’il effectue un championnat de très bonne facture au sein du club d’Urbania Calcio, en Serie D. Il rejoint le club viola (après une parenthèse à Fano) qui l’intègre à son équipe Primavera où il devient vite un titulaire indiscutable. Il fait ses débuts en Serie A en 2001, avec cette même Fiorentina mais se retrouve sans contrat après la mise en faillite du club. Le jeune italien rejoint donc gratuitement la Sampdoria en plein été 2002 pour une saison plus que positive qui se conclue sur une montée en Serie A. Dés 2003 Palombo devient un des leaders de l’équipe, en plus d’être un joueur très apprécié par les tifosi blucerchiati. Parallèlement il évolue avec les U21 ans de la Nazionale et est sacré champion d’Europe de la catégorie en 2004, ainsi que médaillé de bronze aux J.O. Les saisons suivantes, Palombo poursuit sa progression et est logiquement appelé en sélection par Donadoni et devient même le capitaine de la Sampdoria en 2008, prenant une nouvelle dimension sur et en dehors des terrains. Nouvel entraîneur la saison suivante, en la personne de Luigi Del Neri, Palombo est définitivement un élément clé chez les blucerchiati et il participera activement à la qualification du club pour la Ligue des Champions. En fin de saison il fait partie des 23 italiens pour disputer le (terrible) Mondial 2010. Mais l’année suivante est bien moins glorieuse puisque la Samp‘ est reléguée en Serie B et Palombo s’excusera en larmes auprès de ses tifosi. Malgré de nombreuses offres il décide de rester à Gênes encore six mois avant de rejoindre l’Inter le 31 janvier 2012. La Sampdoria décide de retirer le numéro 17, porté fièrement par Palombo pendant dix années successives. Un prêt où il joue peu pour finalement faire son retour chez les blucherchiati six mois plus tard. Il est progressivement réintégré à l’effectif, récupère son numéro 17 et devient titulaire en défense centrale.