El primer Festival de Cannes debió suspenderse en el año 1939 debido a la declaración de guerra que Francia e Inglaterra hicieron a Alemania. Sesenta y tres años después, en la edición del año 2002, el Jurado otorgó los premios a aquella edición del año 39 (las películas ya habían sido seleccionadas, pero la guerra impidió que se realizara la votación). El sitio oficial del Festival toma como la primera edición del mismo la que se efectuó en el año 1946, por eso al cabo de 2015 se computan 68 ediciones.

Se ha entregado en sesenta y ocho ocasiones a noventa y seis filmes, pues en los primeros años se entregó a varias cintas a la vez, como en los festivales de 1946 y 1947, y en otras once ediciones se ha concedido ex aequo a dos cintas en la misma edición. Lo han recibido autores de veintisiete nacionalidades, siendo los Estados Unidos con catorce autores premiados el país con más vencedores, seguido por Italia con doce, Reino Unido con nueve, Francia con ocho y Japón y Dinamarca con cuatro palmas cada uno.

Los autores que más palmas han recibido, todos con dos, son: el sueco Alf Sjöberg, el estadounidense Francis Ford Coppola, el japonés Shohei Imamura, el serbio Emir Kusturica, el danés Bille August, los belgas Luc y Jean-Pierre Dardenne, el alemán Michael Haneke, el británico Ken Loach y el sueco Ruben Östlund.

Considerada una de las distinciones cinematográficas más importantes, su atribución incluye importantes cuestiones artísticas, financieras y de medios: una garantía de calidad para el público francés e internacional, le permite a su ganador obtener una reputación mundial, encontrar fácilmente un distribuidor y multiplicar por diez o incluso cien el número de espectadores en los cines.

En 1997, Caroline Scheufele, copresidenta y directora artística de la joyería Chopard, conoció a Pierre Viot, en aquel momento director del Festival de Cannes. Cuando estaba examinando el trofeo que se encontraba en el despacho de Viot, este le propuso diseñar una nueva versión de la Palma de Oro. Al año siguiente, durante la ceremonia de clausura del Festival, la nueva Palma de Oro se presentó ante el mundo con el aspecto con el que hoy en día se la reconoce.

La Palma de Oro, cuyo motivo es una referencia directa a las palmas de la famosa Croisette y a las armas de la ciudad de Cannes, se compone de 118 gramos de 18 quilates de oro amarillo con certificación ética Fairmined,^{[cita requerida]} que tiene en la base una forma de corazón. Para su confección se emplea un molde de cera al que se inyecta oro que después se pule hasta lograr el acabado deseado, resaltando sus finas hojas, que se postran sobre un cojín de cristal de roca en forma de diamante talla esmeralda con cristales de roca que nunca son idénticos.^[2]​

Desde entonces, Chopard y el Festival de Cannes forman un resplandeciente dúo. Además de la Palma de Oro y de sus dos versiones en miniatura, que homenajean desde el año 2000 a los premios de interpretación femenina y masculina, los talleres de la Casa producen, por primera vez, cinco «mini-Palmas» destinadas a los receptores del « Gran Premio », el « Premio a la Puesta en Escena », el « Premio al Guion », el « Premio del Jurado » y la « Palma de Oro al Cortometraje » que concede el jurado del Festival de Cannes. Hasta entonces, estos cinco premios se concedían mediante la entrega de un diploma.^[3]​

• 1946 & 1951 Alf Sjöberg (Suecia)
• 1974 & 1979 Francis Ford Coppola (EE. UU.)
• 1988 & 1992 Bille August (Dinamarca)
• 1985 & 1995 Emir Kusturica (Serbia)
• 1983 & 1997 Shohei Imamura (Japón)
• 1999 & 2005 Luc y Jean-Pierre Dardenne (Bélgica)
• 2009 & 2012 Michael Haneke (Austria)
• 2006 & 2016 Ken Loach (Gran Bretaña)
• 2017 & 2022 Ruben Östlund (Suecia)

• 14 nominaciones : Ken Loach
• 9 nominaciones : Carlos Saura - Lars von Trier
• 8 nominaciones : Joel Coen - Hermanos Dardenne - Jean-Luc Godard - Nanni Moretti
• 7 nominaciones : Robert Altman - Olivier Assayas - Marco Bellocchio - Luis Buñuel - Pietro Germi - Michael Haneke - Hou Hsiao-Hsien - Miklós Jancsó - Jim Jarmusch
• 6 nominaciones : Pedro Almodóvar - Nuri Bilge Ceylan - Vittorio De Sica - Arnaud Desplechin - James Ivory - Alain Resnais - Paolo Sorrentino - Andrzej Wajda
• 5 nominaciones : Theodoros Angelopoulos - Michelangelo Antonioni -Jacques Audiard - Clint Eastwood - Shohei Imamura - Chen Kaige - Abbas Kiarostami - Hirokazu Kore-eda - Emir Kusturica - Mike Leigh - Alf Sjöberg
• 4 nominaciones : Lindsay Anderson - Ingmar Bergman - Luis García Berlanga - Matteo Garrone - James Gray - Aki Kaurismäki - Joseph Losey - David Lynch - Delbert Mann - Nagisa Oshima - Satyajit Ray - Dino Risi - Francesco Rosi - Volker Schlöndorff - Martin Scorsese - Steven Soderbergh - Gus Van Sant - Quentin Tarantino - Wong Kar-wai
• 3 nominaciones : Jane Campion - Henri-Georges Clouzot - Ethan Coen - Francis Ford Coppola - Costa-Gavras - Xavier Dolan - Amos Gitai - Ruy Guerra - Alfred Hitchcock - Kon Ichikawa - Teinosuke Kinugasa - Masaki Kobayashi - David Lean - Lee Chang-dong - Pavel Lungin - Terrence Malick - Nikita Mikhalkov - Cristian Mungiu - Ermanno Olmi - Park Chan-wook - Elio Petri - Roman Polanski - Martin Ritt - Elia Suleiman - Paolo Taviani - Vittorio Taviani - Paul Verhoeven - William Wyler

En 1997, con motivo del 50 aniversario del Festival, el jurado de Cannes otorgó una "Palme des Palmes" por primera vez.

En 2002, el festival comenzó a otorgar esporádicamente una Palma de Oro no competitiva a directores o actores que habían logrado un trabajo notable pero que nunca habían ganado una Palma de Oro competitiva.

En la selección oficial de 2018, por primera vez el jurado decide otorgar un "Palma de oro especial", en este caso fue para el director Jean-Luc Godard.