A Palio Siena városának leghíresebb és leglátványosabb programja, amely rengeteg látogatót vonz a városba minden év augusztus 16-án.
A híres sienai Palio nevű lovasverseny a XIII. századból ered, és eredetileg Siena város védőszentje, a Nagyboldogasszony tiszteletére megtartott fesztivál záróeseménye volt. 1605-ben lett hivatalosan is a város főtere, a Piazza del Campo a lóverseny helyszíne, és egy évszázad múlva már évente kétszer is megrendezték: A Palio di Provenzano Sarlós Boldogasszony napjához (július 2.) kötődik, míg a Palio dell’Assunta augusztus 16-hoz, Nagyboldogasszony ünnepéhez, és ez így van a mai napig.
A futamon Siena városának kerületei versengenek egymással, oly módon, hogy a tizenhét kerületből (contrada) tíz kiválasztott kerület lovasai indulnak úgy, hogy az előző versenyen indulási jogot nem kapott hét városnegyed mindenképpen szerepel, a másik három résztvevőt pedig legalább húsz nappal a verseny előtt sorsolják ki.
A verseny előtti harmadik nap reggelén a városháza udvarán kiválasztják és megvizsgálják a jelölt lovakat, majd azoknak csoportokra osztva három próbakört kell megtenniük a téren. Ezt követően a kerületek képviselői Siena polgármesterének jelenlétében kiválasztják a versenyen induló tíz lovat. Majd következik a sorsolás, ahol a kiderül, hogy melyik városnegyedet melyik ló fogja képviselni, majd a lovasok átveszik a nekik sorsolt paripákat, és azt a városnegyed lakóinak kíséretében az istállóba vezetik.
Már a fő versenyt megelőző próbafutamok is igazi látányosságot kínálnak a nézőknek, hiszen három napon át hat próbafutamot rendeznek, hogy a ló, és az azt nyereg nélkül, a szőrén megülő lovas összeszokjanak. A lovat mindig népes tömeg kíséri az istállóba, miközben hagyományos dalokat énekelnek. Természetesen a lakomák sem maradnak el: a főpróba utána nagy vacsorát rendeznek minden kerületben.
A verseny napján reggel nyolckor a városháza előtti kápolnában az érsek “lovas misét” (Messa del Fantino) celebrál, majd tartanak egy utolsó, bemelegítő próbát az esti verseny előtt.
10:30-kor véglegesítik a polgármester jelenlétében a lovasok személyét. A délután folyamán a városnegyedek kápolnáiban megáldják a lovakat, majd díszmenetben a verseny helyszínére, a Piazza del Campo-ra vonul mindenki.
Amikor a lovak kilépnek a Nagykapun, mozsárágyú jelzi, hogy hamarosan kezdődik a verseny. Minden lovas egy ökörbőrből készült korbácsot kap, amellyel nemcsak a lovat ösztönözhetik, hanem az ellenfeleket is akadályoztathatják a futásban. A belépés sorrendje is szigorú szabályok alapján történik: a rajtnál kifeszített két kötél közé kell felsorakozni a versenyzőknek a sorshúzás alapján. Az utolsónak, azaz tizediknek érkező lovas dönti el a rajt pillanatát: jelez, amikor azt jónak látja. Ebben a pillanatban a rajtbíró leengedi az első kötelet, ezzel indulhat a futam.
Ha az indulás érvénytelen, a mozsárágyú lövése nyomán vissza kell térniük az indulás helyére. A lovaknak háromszor kell körbefutniuk a teret, a nagyjából 1000 méteres pályán, ahol derékszögű fordulók is vannak. Ha egy lovas leesik a lováról, a ló maga is folytathatja a versenyt és elnyerheti a díjat a városnegyedének. Csak az első helyezettet díjazzák.
A verseny díja a paliónak nevezett, Madonna-képpel díszített festett selyemzászló, amelyből minden alkalomra új készül. A győztes városnegyed lakói átveszik a paliót, majd a S. Maria di Provenzano bazilikába mennek (a júliusi palio után), illetve a Dómba (augusztusban), hogy köszönetképpen elénekeljék a Te Deumot.
A rendezvény annyira népszerű lett az évszázadok alatt, hogy ma már ez a város legnevezetesebb, legtöbb látogatót vonzó kulturális-turisztikai rendezvénye.