生于法国南锡，早年先后在巴黎综合技术学校、矿业学校学习。1879年在巴黎大学以数学论文获博士学位，随后在卡昂大学任教，1881年起任巴黎大学讲师、教授。1887年当选为巴黎科学院院士，1908年被选为法兰西学院院士。他在科学方法论方面的代表作有：《科学与假设》(1903)、《科学之价值》(1905)、《科学与方法》(1908)。

彭加勒在科学方法论上提出了许多新观点，其后科学哲学不同流派的不少见解，可以在他的思想中找到雏形。他认为，古典归纳主义的“知识无误论”是肤浅的，因为使用归纳推理总是要结合概率演算，讨论科学方法也不能不涉及概率演算的价值及其可信程度。他肯定了直觉在发现中的作用，指出了实验研究中内插法的非归纳性质，认为内插意味着矫正和真正的推广。他注意到不同质的实验对理论的支持程度全然不同，千百个普通实验也抵不上像巴斯德那样真正的学者的一件工作。他强调假说演绎法在科学方法论中的重要性，认为没有假说便没有科学，即使假说在检验中被否证也决非坏事。因为，它有助于指示我们去寻觅未知的和新的事物，以获得发明的机会。他赞同P.M.M.迪昂的整体论原则，认为一个包含诸多假说的理论。一旦被实验所否证，我们所知道的就是这些假说不能同真，至于应当换掉其中的哪一个假说则是不得而知的。他指出在研究中暗含的假说和不自觉成见的危险性，认为相互冲突的假说则可以作为独断主义的解毒剂，因为它们迫使我们不得不把事物反复从各方面仔细考虑。他还从科学史出发，阐述了科学理论的淘汰与复活，分析了“科学危机”与“科学革命”的关系。他肯定了理论发展中的继承性，承认科学的客观价值。彭加勒根据多种不同几何体系并行不悖的事实，采取了约定论的科学模型。他主张，尽管有些理论被证据所排除，但还存在似乎相互矛盾的多种可接受的理论，因而不能根据经验判定它们的真假。他进而主张科学原理乃是“自由而方便的公约”。这些观点引起多方面的批评。