Palitzsch begann seine Laufbahn an der Volksbühne Dresden. 1949–61 war er am Berliner Ensemble als Dramaturg und Regisseur in enger Zusammenarbeit mit Bertolt Brecht und Manfred Wekwerth tätig; ab 1957 übernahm er auch Regiearbeiten in der Bundesrepublik Deutschland. 1966–72 war er Schauspieldirektor der württembergischen Staatstheater Stuttgart, 1972–80 Direktoriumsmitglied des städtischen Schauspiels in Frankfurt am Main;