Anledningen är en pågående korruptionsutredning kring tidigare affärer och ett hårt politiskt tryck, rapporterar public service-bolaget LRT.
Paluckas besked kommer efter att ekobrottsutredare gjort ett tillslag mot ett företag som ägs av Paluckas svägerska. Företaget har fått EU-pengar och har använt dem för att göra affärer med ett företag som delvis ägs av premiärministern.
President Gitanas Nauseda säger på torsdagen att han välkomnar Paluckas beslut.
