Учёный, революционный деятель. Окончил физико-математический факультет Московского университета (1887); астроном-наблюдатель обсерватории Московского университета; профессор (с 1914 заслуженный экстраординарный, с 1917 – ординарный).
С 1916 директор обсерватории.
В области астрономии П. К. Штернбергу принадлежат важные новаторские труды по трем научным проблемам. Он изучал движение земных полюсов, вызывающее изменение широт различных мест на Земле. Одним из первых он применил фотографию для точных измерений в астрономии (особенно для изучения двойных звезд).
Много внимания он уделял работам по определению силы тяжести (гравиметрия) в разных местах Европейской России. Эти работы имеют большое практическое значение: они помогают обнаруживать залежи полезных ископаемых. Он также уточнил широту Москвы.
Член РСДРП с 1905 (в социал-демократическом движении с 1904), большевик (партийный псевдоним – Лунный).
Один из связных МК и ЦК РСДРП. В 1907 – 08 г. под видом измерения аномалии силы тяжести организовал картографическую съёмку улиц Москвы на случай восстания.
Во время Февральской революции 1917 член Московского комитета партии, член Центрального штаба Красной Гвардии при Моссовете, член Московского ВРК, возглавлял боевые действия в Замоскворецком районе. После Октябрьской революции 1917 член Президиума Мосгубисполкома, губвоенком. В 1918 член коллегии Наркомпроса, руководитель отдела вузов. С сентября 1918 член РВС 2-й армии, с октября 1919 член РВС Восточного фронта.
Скончался П.К. Штернберг 1 февраля 1920 года, похоронен в Москве на Ваганьковском кладбище (3 уч.).
