Poetas, dramaturgas, kalbininkas, publicistas, kraštotyrininkas, režisierius, pedagogas, miškininkas, miškininkystės mokslų pradininkas Lietuvoje, visuomenės veikėjas.

Gimė 1860 09 17 Kupiškyje, mirė 1932 03 15 Aleksandrijoje Šiaulių r.

1889 m. baigė Sankt Peterburgo miškų institutą. 1889–94 m. girininko pavaduotojas, miško taksatorius Pskovo, 1894–1906 m. taksatorius, vyriausiasis taksatorius ir miškotvarkos revizorius Vilniaus ir Kauno gubernijose. Vilniuje rūpinosi lietuviškomis pamaldomis Šv. Mikalojaus bažnyčioje, įsteigė lietuvių biblioteką, dviklasę mokyklą, savišalpos draugiją, rengė mėgėjų teatro spektaklius, Lietuvių mokslo draugijos, 1895 m. slaptos draugijos „Dvylika Vilniaus apaštalų“ vienas steigėjų. 1905–07 revoliucijos dalyvis.
1906–18 m. miškotvarkininkas Suomijoje, Rusijoje.

1918 m. grįžo į Lietuvą. 1918–21 m. Lietuvos žemės ūkio ir valstybės turtų ministerijos Miškų departamento direktorius. 1919–24 m. Lietuvos žemės ūkio ir valstybės turtų ministerijos viceministras (2 kartus atsisakė siūlyto ministro posto), 1919 03 12–1919 04 12 faktiškasis ministras (nes tuo metu ministras nebuvo paskirtas). 1921–29 m. dėstė Dotnuvos žemės ūkio technikume, Žemės ūkio akademijoje. 1924–28 m. pirmasis Žemės ūkio akademijos rektorius, 1924–29 m. Miškotvarkos katedros vedėjas; profesorius (1923). 1923–24 m. dar dėstė Lietuvos universitete, 1923–24 m. Miškininkystės katedros vedėjas.
1919 m. Aukštųjų mokslų draugijos pirmininkas.

Paskelbė apie 130 mokslinių straipsnių.
Sudarė Lietuvos miškų klasifikacijos lentelę.
Sudarė Lietuvos ir jos pakraščių (1922), reljefinį Lietuvos ir Latvijos (1922) žemėlapius.
Parengė Lietuvos augalų žodyną „Žolynas“ (1906). Parašė aritmetikos vadovėlį (su J. Spuduliu, 1885), knygas „Miško auklėjimas“ (1920), „Kiek girioje medžio kirstina“ (1924), „Miško atvejinė arba sėklinė medžiapjūtė“ (1925).

Trijų žvaigždžių ordinas (Latvija, 1927) ir Gedimino 2 laipsnio ordinas (1928).
1990 Kupiškyje įkurtas P. Matulionio memorialinis muziejus.
Apie jį yra parašyta A. Rukuižos knyga „Povilas Matulionis: gyvenimas ir darbai“ (1960).