Пальмовая пеночка (Setophaga palmarum) обитает в Северной Америке. Она размножается преимущественно в бореальных лесах Канады, особенно в регионах от Ньюфаундленда до Альберты, и в северо-восточных Соединённых Штатах, таких как Мэн и Висконсин. Зимой мигрирует на юго-восток Соединённых Штатов, в Карибский регион и части Центральной Америки.

Пальмовая пеночка занимает различные среды обитания в зависимости от сезонных перемещений. В период размножения она обычно встречается в открытых хвойных и смешанных лесах, часто предпочитая болота, заболоченные участки и берега водоёмов с обилием низкой, густой растительности. В зимний период её можно найти в разнообразных открытых и полуоткрытых местах, включая поля, болота и прибрежные районы с кустарниками и разбросанными деревьями. Она хорошо адаптируется к различным типам растительности, от сосновых саванн до мангров.

Пальмовая пеночка — насекомоядная птица, играющая роль в контроле популяции насекомых, особенно в местах гнездования. Она кормится в основном, собирая насекомых с растительности, но также потребляет ягоды и семена во время миграции и зимой. Её экологическая ниша включает занятие нижних ярусов и наземных слоёв, что способствует её роли как хищника мелких насекомых и как жертвы для более крупных хищников.