Родился 4 (16) февраля 1814 года в городе Вязники Владимирской губернии в семье коллежского архивариуса Ивана Федоровича Вистенгофа, уроженца Дрездена, принявшего российское подданство. 

П. Ф. Вистенгоф был зачислен вольнослушателем в Московский университет в 1830 году. Его товарищами были М. Ю. Лермонтов и П. Я.  Чаадаев. В 1832 году «по непредвиденным домашним обстоятельствам» оставил учебу. Через два года он поступил в Казанский университет и закончил его в 1839 году.

Павел Федорович достаточное время жил в Москве, и природная наблюдательность дала ему возможность написать в 1842 году ставшие известными «Очерки Московской жизни».

В живом и ярком рассказе П. Ф. Вистенгоф рисует Москву такой, какой она была в годы Пушкина, Лермонтова, Грибоедова, Москву, отстроившуюся после пожара 1812 года. Перед читателем предстают различные слои московского общества, улицы города и его учреждения, театры и увеселения, провинциалы, приезжающие в Москву, язык жителей. Автора интересуют не только высшие слои города, но и его низы. Великолепно описаны извозчики, торговцы-разносчики, кучера, цыгане, лакеи. Запоминается короткая, но любопытная глава о московских лекарях и продавцах владимирской клюквы.

По отзыву В. Г. Белинского, автор «Очерков…» «обнаруживал местами замечательную наблюдательность».

До нас дошел также роман П. Ф. Вистенгофа «Урод», напечатанный в 1849 году, но не отличающийся литературными достоинствами. Автор опубликовал также несколько мемуарных очерков, в одном из которых рассказывал о М. Ю. Лермонтове, учившемся с ним в университете.

С конца 1840 по 1844 гг. Вистенгоф служил в Гусарском полку герцога Лейхтенбергского (уволен поручиком). В 1845 году он был определен в штат Московской полиции квартальным поручиком. С 1848 года он вновь в армии, в Александрийском гусарском полку, с которым участвовал в подавлении Революции 1848–1849 гг. в Венгрии, а в 1853–1856 гг. в Крымской войне на Дунайском театре военных действий в чине поручика под началом А. Н. Карамзина. В 1856 году Вистенгоф был переведен в Полтавский пехотный полк, а в 1861 году получил отставку с чином капитана и пенсией. С 1864 года Павел Федорович служил в разных губерниях (Смоленской, Вятской) и в разных ведомствах (преимущественно полицейских, в т. ч. полицмейстером Симферополя в 1877 году).

Сочинения П. Ф. Вистенгофа печатались в 1962 году в издательстве «Московский рабочий». Точная дата смерти писателя неизвестна. Он ушел из жизни примерно в 1884 году.