Va començar la seva carrera l'any 2001. Des de llavors fins al 2004 competí fent parella amb el català Javier Bosma. Tots dos guanyaren la medalla d'argent als Jocs Olímpics d'Atenes. L'any següent va canviar de parella esportiva amb l'aragonès Raúl Mesa. Aquesta nova formació fou campiona d'Europa el mateix 2005, però no va aconseguir superar els vuitens de final als Jocs Olímpic de Pequín. Per a la temporada 2009, canvià novament de parella, aquesta vegada amb Adrián Gavira. En la seva primera temporada junts van aconseguir les millors xifres de la carrera d'herrera: 8 medalles, el 5è lloc en rànquing mundial i més de 80.000 dòlars (55.000 euros) en premis.
Pablo Herrera disputà a Paris 2024 els seus sisens Jocs Olímpics, aconseguint, amb la seua parella Adrián Gavira, diploma olímpic després de caure davant els noruecs Mol i Sorum.[1]
Al descans hivernal entre temporades, Herrera sovint disputa alguns partits de voleibol en pavelló amb l'equip CV L'Illa-Grau.
