Paul Giamatti é filho de A. Barllet Giamatti, que foi professor da Universidade Yale e depois chegou a presidente da Universidade e comissário da Liga de Baseball, e de Toni Smith, que foi professora da Hopkins School. Seu irmão e também ator se chama Marcus Giamatti.[1] Paul estudou no Instituto Humberside Collegiate Institute quando jovem e na escola de elite. Foi o major inglês de Yale e mestre de artes na Yale School of Drama. Começou sua carreira como ator na década de 1990.[2] Em 1997 casou-se com Elizabeth Cohen, com quem teve um filho chamado Samuel, nascido em 2001.