Игорь Пальмин получил образование на геологическом факультете Воронежского государственного университета (ВГУ) в 1955 году, а затем продолжил обучение в Всероссийском государственном институте кинематографии имени Сергея Герасимова (ВГИК) с 1958 по 1964 годы, где изучал кинооператорское мастерство на заочном отделении. С 1958 года он начал свою профессиональную карьеру телеоператором в Воронеже.
В период с 1962 по 1967 годы Игорь Пальмин также трудился в Лаборатории научно-прикладной фотографии и кинематографии Академии наук СССР, где занимался операторской работой над научным кино и редактированием научных программ для Центрального телевидения.
Фотографию Игорь Пальмин начал осваивать в 1966 году. Его творчество включало серию портретов представителей «неофициального» искусства и альтернативной культуры. С 1971 года он работал фотографом в издательствах «Искусство», «Советский художник» и «Советский писатель». В начале 2000-х годов он был штатным фотографом Государственного музея изобразительных искусств имени Александра Пушкина.
Интерес Игоря Пальмина к архитектуре начался с репродуцирования проектных чертежей советских архитекторов-авангардистов 1920-х годов. Он считал себя «книжным» фотографом, и его работы были опубликованы в многочисленных изданиях по искусству как в России, так и за рубежом. В 2023 году Игорь Пальмин был удостоен Государственной премии в области литературы и искусства за книги «Русский модерн» и «Русский неоклассицизм».