Palojoki voi tarkoittaa muun muassa seuraavia:
Vesistönimi Palojoki, Vantaanjoen sivujoki Hyvinkäällä, Tuusulassa ja Nurmijärvellä Palojoki eli Puostaanoja, Paimionjoen sivujoki Koskella ja Somerolla Palojoki, Loimijoen sivujoen Kourajoen latvahaara Punkalaitumella ja Huittisissa Palojoki, ent. Pataoja, Porvoonjoen sivujoki Lahdessa ja Orimattilassa Palojoki, Tattaranjokeen yhtyvä joki Nakkilassa Palojoki, Muonionjoen sivujoki Enontekiöllä Palojoki, osa Siuntionjoen yläjuoksua
Asutusnimi Palojoki, kylä Nurmijärvellä, kirjailija Aleksis Kiven synnyinpaikka Palopuron seisake (vuoteen 1951 Palojoen seisake), rautatieliikennepaikka Hyvinkäällä Vantaanjoen sivujoen Palojoen varrella Palojoki, kulmakunta ja entinen koulupiiri Somerolla.