In estate, in vista della stagione sportiva 1972-1973, il Palermo ha svolto il proprio ritiro di preparazione a Valdagno.
Ritornato nel campionato di Serie A dopo due anni, il Palermo, affidato all'allenatore Umberto Pinardi prima e ad Alvaro Biagini poi, arriva penultimo in classifica e retrocede nuovamente in Serie B, con 17 punti, assieme all'Atalanta a quota 24 punti e con la Ternana a quota 16 di punti.
Per i rosanero i risultati negativi sono stati: il minor numero di vittorie (tre - a pari merito con la già citata Ternana), ottenute soltanto nel girone d'andata, la peggior difesa (41 gol subiti) e il peggior attacco (13 gol fatti).[3]
Nel girone di ritorno colleziona il maggior numero di sconfitte, in totale nove, delle quali cinque consecutive, dalla 24ª alla 28ª giornata, sono le cause che determinano anticipatamente la retrocessione. Un'altra di quelle nove, alla prima partita del girone di ritorno (la 16ª) del 28 gennaio, contro il Milan, l'arbitro Gianfranco Menegali assegna un rigore ai rossoneri, realizzato da Gianni Rivera a dieci minuti dal termine. La conseguente contestazione del pubblico costa una giornata di squalifica allo stadio La Favorita e la gara successiva, con il Cagliari, si gioca sul campo neutro di Catania.
In Coppa Italia i rosanero sono stati inseriti nel settimo girone di qualificazione (poi vinto dal Napoli che accede alla fase successiva), dove hanno raccolto quattro pareggi in quattro partite, chiudendo imbattuti il girone.