Nominant na cenu Emmy Daniel Palladino pronikl do seriálové televize v roce 1989, kdy strávil tři roky v hitu stanice ABC Kdo je tady šéf? s Tony Danzou, Judith Lightovou a Alyssou Milano v hlavních rolích. Vedle působení v roli producenta seriálu Davida Keitha Flesh ‚n‘ Blood a scénáristy jedné epizody legendárního seriálu Na zdraví napsal Palladino půl tuctu epizod seriálu The Upper Hand, britské verze seriálu Kdo je tady šéf?
Palladino strávil dva roky v polovině devadesátých let v seriálu Roseanne, kde působil jako scenárista, spoluvýkonný producent a poté výkonný producent.
V roce 2000 začal půl tuctu let pracovat na seriálu Gilmorova děvčata televizní sítě WB. Napsal některé z jejích nejoblíbenějších epizod a nakonec přešel k režii a řídil loď šesti epizod. Gilmorova děvčata dovedně spřádala poutavý příběh třicetileté svobodné matky (Lauren Grahamová), která vede penzion v malém connecticutském městečku a zároveň vychovává svou dospívající dceru (Alexis Bledelová). Palladino se podílel na obsazení seriálu, díky němuž založili kariéru Milo Ventimiglia, Melissa McCarthy, Matt Czuchry a řada dalších. Seriál se silnými vztahy a hutnými, rychle plynoucími dialogy si vysloužil široké uznání kritiky a časopis Time jej zařadil mezi „100 nejlepších televizních pořadů všech dob“. Poté se podílel na produkci takových původních seriálů, jako je The Return of Jezebel James a taneční drama Bunheads.
Těsně před Gilmorovými děvčaty a po určitou dobu souběžně s nimi byl Palladino výkonným producentem a showrunnerem animovaného hitu stanice Fox Family Guy v jeho prvních dvou sezónách a za druhou sezónu získal nominaci na cenu Emmy za vynikající animovaný pořad. Nedávno, v letech 2012- 2013, se k Family Guy vrátil jako konzultantský producent.
V roce 2016 Palladino pomáhal navigovat návrat Gilmorových děvčat na Netflix, napsal a režíroval dva ze čtyř dílů Gilmorových děvčat: A Year In The Life. Pro čtyřdílnou minisérii se znovu sešla velká část hereckého obsazení, přičemž každá epizoda sleduje životy postav v průběhu jedné sezóny: Zima, jaro, léto a podzim. Palladino působil jako výkonný producent, scenárista a režisér spolu se svou manželkou, tvůrkyní seriálu Amy Sherman-Palladino.
Palladino poté působil jako výkonný producent pilotního dílu The Marvelous Mrs. Maisel (Úžasná paní Maiselová) na Amazon Prime Video. Seriál získal dvacet cen Emmy, včetně ocenění za mimořádný komediální seriál, tři Zlaté glóby a pět cen Critics‘ Choice Awards, jakož i cenu Peabody a WGA. V současné době je výkonným producentem, scenáristou a režisérem čtvrté série seriálu.