Режиссёр театра и кино, педагог. Народный артист Российской Федерации (1993). В 1961 г. окончил музыкальное училище им. Ипполитова-Иванова и режиссёрский факультет Государственного института театрального искусства им. Луначарского. С 1972 г. работал в Ленинградском театре комедии (с 1977 г. - главный режиссёр), 1982 г. в Московском театре имени Маяковского, с 1989 г. в Театре им. Вахтангова. Основатель (1993) и художественный руководитель Московского театра "Мастерская П. Фоменко". Ставил также спектакли в других театрах, как в России, так и за границей, ставил спектакли для телевидения.
Снял фильмы: "На всю оставшуюся жизнь" (1975), "Почти смешная история" (1977), "Поездки на старом автомобиле" (1985).
В 1981-2003 г. преподавал в Российской академии театрального искусства (ранее ГИТИС). Лауреат Государственной премии РФ за 1994 г., и Государственной премии РФ за 2001 г. Лауреат премии "Триумф" за достижения в области литературы и искусства в 2001 г... Имеет государственные награды.
Скончался П.Н. Фоменко 9 августа 2012 года, похоронен 13 августа 2012 г. в Москве на Ваганьковском кладбище (26 уч.). Могила у дороги.