Paul Newman è nato a Shaker Heights, sobborgo elegante di Cleveland nell'Ohio da genitori americani ma di origine ebreo-tedesca il padre e ungherese la madre.Laureatosi in Scienze al Kenyon College, alla fine degli anni '40 entra a far parte di una compagnia teatrale.Dopo aver frequentato la scuola d'arte drammatica della Yale University, nei primi anni '50 si iscrive all'Actors' Studio di New York ma lascerà molto presto su suggerimento dei suoi stessi insegnanti.
Comincia ad aggiudicarsi molti ruoli interessanti sia in televisione che in teatro, tuttavia il vero battesimo da attore lo ha con la versione teatrale del film "Picnic", dove viene notato dalla Warner Bros che decide di lanciarlo nel mondo del cinema.
Riscuote il suo primo successo cinematografico interpretando il pugile Rocky Graziano nel film "Lassù qualcuno mi ama" (1956) di Robert Wise.
Nel 1978, grazie al suo grande impegno per la difesa dei diritti civili, viene nominato delegato alla conferenza delle Nazioni Unite sul disarmo. Dopo sette nominations, nel 1986 vince un Oscar onorario "per le sue molte e memorabili interpretazioni sullo schermo, per la sua integrità personale e per la sua dedizione all'arte". L'anno successivo viene premiato con l'Oscar come miglior attore protagonista per la sua interpretazione nel film di Martin Scorsese, "Il Colore dei Soldi" - in cui divide la scena con un giovane e promettente attore, Tom Cruise - nel 1994 gli Academy Awards gli assegnano il 'Jean Hersholt Humanitarian Award', cui seguono altre due candidature tra cui la prima, nel 2003, come miglior attore non protagonista per "Era mio padre" (2002) di Sam Mendes.
Ultimamente ha girato un documentario presentato alla 61ma Mostra Internazionale del Cinema di Venezia nella sezione "Orizzonti".
E' impegnato in diverse campagne umanitarie e insieme allo sceneggiatore A.E. Hotchner ha creato una catena alimentare no profit, la 'Newman's Own', e dei centri ricreativi per ragazzi affetti da tumori e gravi malattie del sangue.
Muore il 26 settembre 2008 dopo una lunga malattia contro il cancro.