Jeho rodiče pocházeli z Ukrajiny; otec byl horníkem. Po maturitě na Hazleton High School získal fotbalové stipendium na University of North Carolina v Chapel Hillu, odkud po dvou letech odešel. Poč. 40. let vystřídal řadu zaměstnání; pracoval v dolech, byl námořníkem, radioopravářem, pokoušel se o profesionální boxerskou kariéru.

Během 2. světové války bojoval jako stíhací letec a v důsledku těžkých popálenin, které utrpěl při sestřelení, podstoupil plastickou operaci obličeje. Po válce studoval novinářství na Stanford University, kde se začal věnovat také divadlu. 1947 debutoval na Broadwayi, kde pak 1949 nahradil Marlona Branda v inscenaci Williamsova dramatu Tramvaj do stanice Touha, režírované Eliou Kazanem.

První příležitost před film. kamerou mu poskytl právě Kazan, když ho obsadil do role gangstera Blackieho, který je nakažen smrtelným virem, v dramatu Panika v ulicích. Od poč. 50. let se uplatňuje v TV a ve filmu, kde se díky své zjizvené tváři stal vyhledávaným představitelem prohnaných padouchů. Úloha Lestera Blainea v psychologickém thrilleru Náhlý strach (r. D. Miller) mu vynesla nominaci na Oscara 1952, o něhož se ucházel následujícího roku rolí chladně se usmívajícího nájemného pistolníka Wilsona ve westernu Shane (r. G. Stevens).

Šíři svého hereckého rejstříku prokázal také při ztvárnění postav, které se významně zapsaly do světových dějin: hunský vládce Attila, zvaný Bič boží, v epickém historickém snímku Ve znamení pohana (r. D. Sirk), nebo kubánský revolucionář Fidel Castro v politickém dramatu Che! (r. R. Fleischer).

Velké příležitosti před kamerou mu poskytl režisér Robert Aldrich, v jehož dramatech ztělesnil muže, kteří se ocitají v soukolí mocenských tlaků: úspěšný herec Charles Castle, vystavený korupčním hollywoodským praktikám, ve film. adaptaci hry Clifforda Odetse Velký nůž; poručík Costa, marně vzdorující nesmyslným rozkazům, ve válečném dramatu Útok.

Během 60. let hrál velmi často zlosyny v italských westernech a podřadných akčních filmech. Přesvědčivě ztělesnil také amerického producenta Jeremiaha Prokoshe, který se pokouší svést krásnou blondýnku (Brigitte Bardotová), manželku nepříliš úspěšného spisovatele (Michel Piccoli), v psychologickém dramatu podle stejnojmenné novely Alberta Moravii Pohrdání (r. J.-L. Godard).

Souběžně se věnoval také práci v TV, kde získal cenu Emmy 1957 za roli rohovnického šampiona ve sportovním dramatu Roda Sterlinga Rekviem za boxera těžké váhy. Účinkoval mj. v seriálech The Greatest Show on Earth (1963-64, Největší představení na Zemi), Bronk (1975-76), Buck Rogers (1980) a The Chisholms (1980).

Jeho herecká aktivita nepolevila ani v pokročilejším věku, kdy na sebe upozornil mj. rolí kovbojsky kašírovaného bývalého hollywoodského malíře kulis Rudyho Coxe, jemuž vrátí chuť do života okouzlující korpulentní Němka (Marianne Sägebrechtová), která mu sedí modelem, v komedii Hotel Bagdad (r. P. Adlon).

Smysl pro ironickou nadsázku a sebeparodii skvěle projevil v postavách zkorumpovaného starosty Grissoma v comicsové fantazii Batman (r. T. Burton) a mocného bosse podsvětí Yvese Perreta v kriminální komedii Tango & Cash (r. A. Končalovskij). Největšího uznání v podobě Oscara 1991 se dočkal teprve díky roli kovbojského předáka Curlyho, pod jehož dohledem se pokouší skupinka newyorských turistů trávit dovolenou jako honáci dobytka, v romantické komedii Dobrodruzi z velkoměsta (r. R. Underwood).

Jako velký znalec a milovník Divokého západu chová velké stádo dobytka na svém ranči - Land of Big Acorn - v kalifornském pohoří Tehachapi Mountains. Je otcem herečky Holly Palanceové (1950) a herce Codyho Palance (1956), kteří pocházejí z jeho jediného manželství s herečkou a producentkou Virginií Bakerovou (1949-68).