Su familia era judía de origen alemán y dirigían un almacén de artículos deportivo. Aunque hizo teatro en la escuela no demostró demasiado interés por él y a los 19 años se alista en la Marina. A su vuelta de la vida militar estudió Economía y comenzó a dar sus primeros pasos en el teatro de aficionados (allí conoce a su primera esposa). Al morir su padre heredó el negocio familiar pero tuvo que venderlo porque no podía hacerse cargo de él; el teatro ocupaba toda su actividad.
Se trasladó a Nueva York para entrar en el Actor's Studio con el objetivo de convertirse en director pero su espectacular físico lo llevaron a la escena. Sería en esta escuela donde conoce a Joanne Woodward que pasará a ser su gran amor. Paul Newman se divorcia de su primera mujer y se une a Joanne formando una de las parejas más sólidas de Hollywood; con ella tendrá tres hijos y rodarán juntos 12 películas.
Debutó en el cine con "El Cáliz de plata" una película tan mala que cuando se estrenó en televisión el propio Newman publicó un anuncio en la prensa pidiendo disculpas. Alcanzó el éxito en la película "Marcado por el odio".
Ha luchado contra el racismo, las guerras y él mismo representó a su país ante la ONU para hablar del desarme aunque nunca ha seguido una carrera política. Llevó muy mal el hecho de ser un sex-symbol y ha llegado a decir que "Le duele ser el tipo que vuelve locas a las mujeres".
Su afición al deporte de motor le auparon al podio, en un segundo puesto, en las 24 horas de Lemans.
Ha sido nominado ocho veces al Oscar pero sólo consiguió uno en la categoría de mejor actor por la película "El color del dinero" cuando contaba con 61 años. Las otra siete nominaciones fueron seis como mejor actor por las películas "La gata sobre el tejado de Zinc", "Hud, el más salvaje entre mil", "El buscavidas", "La leyenda del indomable", "Ausencia de malicia", "Veredicto final" y otra como mejor productor por "Raquel, Raquel". Posee también un Oscar honorífico.