Пётр Петрович Литвинский родился 7 ноября 1927 года в Ленинграде. В 1948 году окончил Ленинградское художественно-педагогическое училище и в 1949 поступил на отделение живописи ЛИЖСА имени И. Е. Репина. Занимался у Петра Белоусова, Ивана Степашкина, Ивана Сорокина, Рудольфа Френца.
В 1955 году Пётр Литвинский окончил институт по мастерской Рудольфа Френца с присвоением квалификации художника живописи. Дипломная работа — картина «Евпатий Коловрат».
С 1952 года участвовал в выставках, экспонируя свои работы вместе с произведениями ведущих мастеров изобразительного искусства Ленинграда. Писал батальные, жанровые и исторические композиции, пейзажи, портреты, натюрморты. В 1960 году был принят в члены Ленинградской организации Союза художников РСФСР. Преподавал живопись и рисунок в Высшем художественно-промышленном училище имени В. И. Мухиной (1962—1979), в Российском государственном педагогическом университете имени А. И. Герцена (1979—1984), профессор в Московском государственном академическом художественном институте имени В. И. Сурикова (1984—1986), в Российской академии живописи, ваяния и зодчества в Москве (с 1987 года, проректор с 1989). В 1996 году был удостоен звания Заслуженный художник Российской Федерации.
Живописную манеру художника 1950—1960-х годов отличают энергичный мазок, насыщенный колорит, мастерское владение пленэром и искусная передача тональных отношений. В дальнейшем усиливается декоративность живописи, локальность цвета и конструктивная роль цветового пятна, обобщённость рисунка.
Пётр Петрович Литвинский скончался 8 июля 2009 года в Москве на восемьдесят втором году жизни.
Произведения Литвинского находятся в государственных и частных коллекциях России, США, Испании, Италии, Греции, Швейцарии, стран СНГ, других стран. Его живопись можно увидеть в Посольстве СССР в Мадриде. Около 400 работ закуплено Музеем Современного искусства в Испании. Картина «Калакатронис» (национальный герой Греции.) Подарена Президентом России Путиным В.В. президенту Греции в 2002 году.
