Внимательно изучая «Десять книг об архитектуре» Витрувия и развив его идею дома с атриумом и перистилем, зодчий создал новый тип городского дворца — палаццо. Ранние палаццо в Виченце (палаццо Тьене, 1550—1551; Изеппо да Порто, 1552) ещё близки флорентийским палаццо XV века. В палаццо Кьерикати, начатом в 1550 году, соединены черты небольшого дворца и общественного сооружения. Фасад украшен открытыми колонными лоджиями в двух ярусах. По классической древнеримской схеме, применённой ещё в Колизее, в первом ярусе применён дорический (тосканский) ордер, во втором — ионический. Внутри палаццо устроены анфилады залов с центральным большим залом во втором этаже. Благодаря глубоким лоджиям фасад приобретает объемность и рациональную тектонику.
В оформлении фасадов ряда вилл и городских домов Палладио нередко применял большой ордер (недостроенное палаццо Порта-Бреганзе в Виченце, 1571). Огромные колонны на высоких постаментах зрительно объединяют окна первого и второго этажей, затеснённые между колоннами. Ещё в палаццо Вальмарана (начато в 1566) был применён большой ордер в виде пилястр. Но самая знаменитая постройка Палладио, украшенная колоннадой большого композитного ордера — незаконченная Лоджия дель Капитаньо (1571-72) на площади Синьории в Виченце напротив базилики.
Наиболее значительная часть наследия Палладио — многочисленные спроектированные им виллы в окрестностях Венеции и Виченцы. Виллы были приспособлены для ведения сельского хозяйства и отвечали потребностям аристократии области Венето, вкладывавшей капиталы в земельные угодья. Композиция каждого ансамбля строго симметрична — от парадного сада и подъездов через главный портик или аркаду, предшествующую парадным залам, к лоджии или портику противоположной стороны дома, выходящей во второй сад. Колонный портик с фронтоном в духе римской архитектуры придавал жилищу человека «храмовидный» характер, тем самым возвышая и личность владельца, и будто сам круг его жизни. В виллах Палладио особенно замечательно проявилось его умение искусно сочетать архитектуру и природу, превращая пейзажное окружение в естественную среду обитания человека (для венецианцев это было особенно значимым, так как сама Венеция лишена зелени).
Шедевром Палладио является вилла Альмерико-Вальмарана («Ла Ротонда» (или «Капра») в Виченце (1551—1567, достроена Винченцо Скамоцци) — первая светская постройка эпохи Возрождения, увенчанная куполом. Здание выстроено в пропорциях золотого сечения по типу бельведера с круглым залом, увенчанным куполом, со световым фонарем и расположенными вокруг него по сторонам фасадов легкими ионическими 6-колонными портиками с лестницами.
