Paul Witteman groeide op in Bloemendaal als zoon van KVP-politicus en voormalig minister P.J. Witteman en een telg uit de muzikale Andriessen-familie (zie Lijst van Nederlandse componisten). Voordat hij de journalistiek in ging, heeft hij een tijd op het conservatorium gezeten.

Via het dagblad De Tijd en het weekblad Elsevier is hij bij de VARA-radio terechtgekomen. Hij was eindredacteur en verslaggever voor De stand van zaken en presentator van het roemruchte In de Rooie Haan. In 1980 maakte hij zijn tv-debuut in het programma Wat voor weer zou het zijn in Den Haag, maar het resultaat was toen nog zó onder de maat dat hij snel weer terugkeerde naar de radio.

Sinds 1986 is Witteman dan toch, dankzij toenmalig directeur Marcel van Dam, een van de VARA-gezichten geworden, te beginnen met de actualiteitenrubriek Achter het nieuws. Dit is later met NOS-Laat gefuseerd tot NOVA. In NOVA is hij, na enige onderbrekingen, nog steeds te zien, zij het vooral in de vrijdagse talkshow NOVA Politiek.

Wittemans reputatie als een van Nederlands beste interviewers heeft hij ook te danken aan enkele andere programma's. Met name De ronde van Witteman, over mensen met persoonlijke problemen, maakte in de jaren 90 veel indruk. Ook presenteerde hij van 1997 tot enkele jaren geleden de dagelijkse talkshow B&W (Barend & Witteman), afgewisseld met Sonja Barend.

Enkele andere programma's die Paul Witteman presenteert of presenteerde:
Buitenhof (politiek praatprogramma, afgewisseld met Peter van Ingen en Rob Trip)
Het Lagerhuis (debatprogramma, samen met Marcel van Dam) Nieuwslicht (populair-wetenschappelijk magazine, sinds 2004)
De Grootmeesters (tests van beste burgemeesters, advocaten, e.d., 2005)
Woestijnruiters (interviewprogramma met Jeroen Pauw, sinds sept. 2005)
In 1998 won Paul Witteman de Zilveren Nipkowschijf en in 2001 werd hij tijdens het gala rond de Gouden Televizierring uitgeroepen tot beste mannelijke tv-persoonlijkheid.

Witteman heeft een wekelijkse column in het VARA TV Magazine.