С 1965 по 1969 г. учился в Уральском политехническом техникуме г. Свердловска.
В 1975 году окончил энергетический факультет Уральского политехнического института (квалификация "инженер-электрик", специальность "электрические станции"). В 1991 г. окончил Академию народного хозяйства при совете Министров СССР (отделение "Управление", квалификация "ведущий специалист по управлению"). Кандидат технических наук (2000). Доктор технических наук (2001). Доктор экономических наук (2009).
Трудовую деятельность начал после окончания политехникума на Кузнецком металлургическом комбинате в Кузбассе, где работал начальником смены электроцеха
Позже работал на Славянской ГРЭС и Углегорской ГРЭС, проходил службу в рядах Советской Армии.
В 1980-1984 годах работал на строительстве Южно-Украинской АЭС начальником смены станции, занимаясь в основном пусковыми операциями на вводимых в строй энергоблоках.
В августе 1985 г. Павел Леонидович стал главным инженером Дирекции строящейся Балаковской АЭС, сыграл особую роль на завершающих этапах строительства станции.
В июне 1989 г. назначен директором Балаковской АЭС. В связи с образованием в 2002 году Единой генерирующей компании в рамках концерна "Росэнергоатом" и приобретением Балаковской АЭС статуса его филиала Павел Ипатов стал заместителем генерального директора концерна. При нем введены в эксплуатацию все ныне действующие энергоблоки Балаковской АЭС, налажены связи в России и за рубежом.
С 1996 по 2001 годы являлся депутатом Совета депутатов Балаковского муниципального образования первого созыва. С 2001 года - депутат Совета депутатов Балаковского муниципального образования второго созыва. Член регионального политсовета партии "Единая Россия".
3 марта 2005 года депутаты Саратовской областной Думы единогласно поддержали кандидатуру Павла Леонидовича Ипатова, предложенную Президентом Российской Федерации на пост Губернатора Саратовской области.
Торжественная церемония вступления Павла Ипатова в должность главы Саратовского региона состоялась 5 апреля 2005 года.
23 марта 2010 года по представлению Президента Российской Федерации депутаты Саратовской областной Думы приняли решение о наделении Павла Ипатова полномочиями Губернатора Саратовской области на второй срок.
5 апреля 2010 года состоялась торжественная церемония вступления Павла Ипатова в должность Губернатора Саратовской области.
Имеет правительственные награды: орден Трудового Красного Знамени (1988 г.), орден Дружбы Народов (1994 г.), орден Почета (2000 г.)
Удостоен почетных званий: лауреата премии Совета Министров СССР (1991 г.), лауреата премии Правительства РФ в области науки и техники (2001 г.), лауреата Национальной премии имени Петра Великого (2002 г.).
Женат. Дочь Анна - выпускница Финансовой академии при Правительстве РФ.