Dolores Palumbo débute par le théâtre, jouant notamment pour la compagnie des frères De Filippo. Sa carrière cinématographique amorcée en 1939 avec un second rôle dans le film In campagna è caduta una stella d'Eduardo De Filippo est interrompue par la Seconde Guerre mondiale. Elle revient tardivement au cinéma ou elle joue dans de nombreux films au cours des années 1950 et 60, principalement des seconds rôles de figure maternelle dans des comédies à l'italienne.
