Сын прусского офицера, в 1859 поступил в кадетскую школу в Вальштатте, затем продолжил обучение в кадетской школе в Берлине. С 1865 — паж вдовствующей королевы Пруссии, в 1866 поступил секунд-лейтенантом в пехотный полк, участвовал в Немецкой (1866) и Франко-Прусской (1870−71) войнах, за сражение при Кениггреце (1866) получил орден Красного Орла 4-го класса, за Сен-Прива (1870) — Железный крест 2-го класса.
В 1873−76 слушал курс в Военной академии в Берлине, с 1877 — офицер Генерального штаба, с 1878 — капитан, с 1885 — майор, с 1891 — подполковник, с 1893 — командир 91-го Ольденбургского пехотного полка, с 1894 — полковник. В 1896 назначен начальником штаба VIII армейского корпуса в Кобленце, с 1897 — генерал-майор, с 1900 — генерал-лейтенант и командир 28-й (баденской) дивизии в Карлсруэ. В 1905 получил звание генерала инфантерии и назначен командиром IV армейского корпуса в Магдебурге, в 1909 из-за его ошибки кайзер Вильгельм II проиграл штабные учения, и Гинденбург впал в немилость. В 1911 «ввиду отсутствия перспектив войны» вышел в отставку, пожалован орденом Черного Орла.
С началом Первой мировой войны возвращен на службу 22 августа 1914, 23 августа сменил генерала Притвица на посту командующего 8-й армией Восточного (Русского) театра военных действий, 26 августа получил звание генерал-полковника. Удачно действовал в Восточной Пруссии против русских войск (как считают, во многом благодаря его главному помощнику генералу Людендорфу), окружил и уничтожил большую часть русской 2-й армии (сражение при Танненберге 26−30 августа 1914), заслужил Железный крест 1-го класса. В последующем Мазурском сражении (6−14 сентября 1914) отбросил 1-ю русскую армию за Неман, 8 сентября 1914 получил орден Pour le merite. 17 сентября 1914 назначен командующим 9-й армией (ему также оперативно подчинялась 8-я армия), однако попытка захватить Варшаву и Ивангород (Демблин) не увенчалась успехом.
1 ноября 1914 возглавил все германские войска на Восточном фронте, в ноябре 1914 наступлением на Лодзь предотвратил наступление русской армии вглубь Германии, 27 ноября 1914 получил звание генерал-фельдмаршала. В январе-феврале 1915 нанес поражение русской 10-й армии в районе Августовских озер, 23 февраля 1915 получил Дубовые ветви к ордену Pour le merite. В мае поддержал терпящих в Галиции поражение австро-венгерских союзников Горлицким прорывом, летом-осенью 1915 принудил русскую армию к отступлению по всему фронту, в марте 1916 нанес еще одно поражение русской армии под Нарочью.
29 августа 1916 сменил генерала Фалькенхайна на посту начальника Имперского Генерального штаба, стал фактическим главнокомандующим германских вооруженных сил, а затем и правителем Германии, фактически отстранив от власти императора Вильгельма II. 9 декабря 1916 получил Большой крест Железного креста, 14 августа 1917 — Большой крест ордена Дома Гогенцоллернов, в 1918 — Звезду Большого креста Железного креста («Звезду Гинденбурга» — вторую по старшинству награду за всю историю Германии после генерал-фельдмаршала Блюхера), 26 марта 1918 получил также Большой крест австро-венгерского ордена Марии Терезии.
Оставался на посту начальника Генштаба до июля 1919, когда из-за поражения в войне германский Генштаб был распущен, в ноябре 1918 настоял на отречении императора и упразднении монархии, тогда же стал председателем созданной военной организации «Стальной шлем». После поражения до июня 1919-го возглавлял германские войска на Востоке, затем вышел в отставку. В 1919 предстал перед комиссией рейхстага, которая потребовала отчета о причинах развязывания Первой мировой войны и поражения Германии, при этом не признал себя виновным в поражении, более того, по его словам, весной-летом 1918 года в ходе весеннего наступления Германия была близка к победе, и лишь «предательское поведение общества» привело к катастрофе. Слова Гинденбурга легли в основу легенды об «ударе ножом в спину», получившей широкое распространение.
В 1925 избран Президентом Германии, в 1932 был переизбран на пост Президента, оставался на этом посту до самой смерти. В январе 1933 тяжелый экономический и политический кризис заставил его назначить канцлером А. Гитлера, который вскоре стал правителем Германии. Умер 2 августа 1934 в своем родовом поместье.