Paolo De Castro è nato a San Pietro Vernotico, in provincia di Brindisi il 2 febbraio 1958. Sposato con Maria Luce Procacci, ha due figli: Beatrice e  Francesco.

Laureatosi a pieni voti presso la Facoltà di Agraria dell’Università di Bologna, dopo un periodo di specializzazione negli Stati Uniti ha insegnato Economia e Politica Agraria in diverse Università Italiane. Attualmente è Professore Ordinario di Economia e Politica Agraria presso la Facoltà di Medicina Veterinaria dell'Università degli Studi di Bologna. Parla correntemente l’inglese e il francese.

È accademico ordinario dell’Accademia Nazionale dell’Agricoltura di Bologna, dell’Accademia Economico Agraria dei Georgofili di Firenze, dell’Accademia Agraria di Pesaro e dell’Accademia Nazionale di Treja.
Da sempre impegnato sui temi della politica europea e agroalimentare, ha presieduto dal 2001 al 2004, in qualità di Presidente,  l’Istituto di Studi Economici “Nomisma”.
È coordinatore scientifico del Centre International des Hautes Etudes Agronomiques Mediterranéens (C.I.H.E.A.M.) di Parigi ed è, inoltre, socio della European Agricultural Economics Association (EAEA) e della Società Italiana di Economia Agraria (SIDEA).

Dal 1996 al 1998, è stato Consigliere Economico del Presidente del Consiglio, Romano Prodi, e Consigliere Economico del Ministro delle Risorse Agricole e Forestali, Michele Pinto.
Dal 21 ottobre 1998 al 25 aprile 2000 è stato Ministro delle Politiche Agricole e Forestali nei due Governi presieduti da Massimo D’Alema.
Nel novembre 2000 è stato nominato dal Presidente Carlo Azeglio Ciampi "Cavaliere di Gran Croce Al merito della Repubblica Italiana".

Il 9 aprile 2006 viene eletto deputato nella lista dell’Ulivo nella Circoscrizione Puglia.
Il 17 maggio 2006 viene nominato Ministro delle politiche agricole, alimentari e forestali nel Governo Prodi.
Il 22 aprile 2008 viene eletto Senatore della XVI Legislatura nella Circoscrizione Puglia nelle liste del Partito Democratico e riveste la carica di Vicepresidente della 9ª Commissione permanente Agricoltura e produzione agroalimentare.
Il 7 giugno 2009 viene eletto deputato europeo nella lista del Partito Democratico nella Circoscrizione Sud Italia.
Il 20 luglio 2009 viene eletto Presidente della commissione agricoltura e sviluppo rurale del parlamento europeo.

Paolo De Castro è stato ed è uno dei maggiori protagonisti delle politiche nazionali ed europee per il sistema agroalimentare e i territori rurali. Considerato il “padre italiano” di Agenda 2000, la grande riforma comunitaria della politica agricola che ha dato forma all’intervento comunitario per lo sviluppo rurale, si è distinto per il suo impegno europeo anche in qualità di Consigliere speciale del Presidente della Commissione Europea Romano Prodi, contribuendo in maniera significativa anche alla riforma di medio termine della politica agricola comunitaria portata avanti dall’allora Commissario Franz Fischler.
 
È autore di oltre 100 pubblicazioni scientifiche, molte delle quali dedicate all’analisi e alle prospettive della politica europea.

Tra queste si citano:

• Verso una nuova agricoltura europea: quale politica agricola nell’Ue allargata?  Con introduzione di Franz Fischler e contributi dei ministri agricoli Hervé Gaymard (Francia), Renate Künast (Germania), Imre Német(ungheria) e Nick Brown (UK) - Agra editrice 2004
• Trade Liberalisation, public opinion and the EU’s Common Agricultural policy” in “Free and Fair: making the progressive case for removing trade barriers”, FOREIGN POLICY CENTER, Edited by Phoebe Griffith and Jack Thurston, Londra, 2004
• Elargissement de L’Europe: Impacts sur les économies agricoles des pays tiers mediterranèens. Le point de vue de Pays du Nord, in Observatoire Mèditerranèen, CIHEAM, Parigi, 2004
•  L’agroalimentare: tra nuove sollecitazioni competitive e nuove aspettative della società in Nomos & Kaos,  Rapporto Nomisma 2005 sulle prospettive economico-strategiche, A.G.R.A. Editrice, Bologna
•  La Politica Agricola Comune. In “Europa senza prospettive?”- Il Mulino  2006
• Verso un nuovo paradigma della politica agricola europea  - tra nuovi bisogni collettivi, nuove dinamiche competitive e nuove sensibilità globali in Rivista di Politica Agricola Internazionale n. 3/2006
• Promuovere una global food policy per gestire la scarsità. In Italiani Europei n.3/2008