Latreille syntyi vaatimattomissa oloissa keskiranskalaisessa Brive-la-Gaillardessa, Corrèzessa, ja aloitti opintonsa Pariisissa 1778. Valmistuttuaan papiksi vuonna 1786 hän palasi kotiseudulleen, missä käytti kaiken vapaa-aikansa hyönteistutkimukseen. Vuonna 1788 hän palasi Pariisiin ja liittyi tiedepiireihin. Hänen pistiäistutkimuksensaMémoire sur les mutilles découvertes en France avasi pääsyn Ranskan luonnontutkijoiden seuraan.
Vanhoillismielisenä pappina Latreille joutui hankalaan asemaan Ranskan vallankumouksen aikana. Hän jätti Pariisin ja joutui myöhemmin vangituksi Bordeaux'ssa. Vuonna 1796 hän julkaisi Brivessä hyönteisluokituksen perusteoksen Précis des caractères génériques des insectes, disposés dans un ordre naturel.
Vuonna 1798 hän sai tehtäväkseen vasta perustetun Ranskan luonnonhistorian museon Muséum National d'Histoire Naturellen hyönteiskokoelman järjestämisen. Vuonna 1814 hänestä tuli Ranskan tiedeakatemian jäsen ja 1821 Kunnialegioonan ritari. Hän toimi jonkin aikaa eläintieteen professorina eläinlääketieteellisessä oppilaitoksessa Maisons-Alfortissa Pariisin lähellä. Vuonna 1830 Jean-Baptiste Lamarckin kuoltua hänet nimitettiin luonnonhistorian museoon eläintieteen professoriksi, oppialanaan äyriäiset, hämähäkit ja hyönteiset. Vuonna 1832 hän perusti Ranskan hyönteistieteellisen seuran (Société entomologique de France).
Latreille kuvasi suuren määrän uusia niveljalkaislajeja, mutta erityisen merkittävä oli hänen työnsä niiden luokittelemisessa sukuihin ja heimoihin. Häntä pidetään yhtenä modernin hyönteistieteen ja yleisemmin biologisen systematiikan tärkeistä perustajahahmoista.
Précis des caracteres generiques des insectes, disposes dans un ordre naturel (1796)
Histoire naturelle des reptiles (4 osaa, 1801), osana Buffonin ensyklopedian uutta laitosta.
Histoire naturelle générale et particulière des crustacés et insectes (14 osaa, 1802–1805), osana Buffonin teossarjaa.
Genera crustaceorum et insectorum, secundum ordinem naturalem ut familias disposita (4 osaa, 1806–1809)
Considérations sur l'ordre naturel des animaux composant les classes des crustacés, des arachnides, et des insectes (1810)
Les crustacés, les arachnides, les insectes. Georges Cuvierin teoksessa Le règne animal distribue d'apres son organisation, pour servir de base à l'histoire naturelle des animaux et d'introduction a l'anatomie.
Histoire naturelle et iconographie des insectes coléoptères d'Europe Pariisi (1822) (yhdessä P.F.M.A. Dejeanin kanssa) Verkkoversio, Gallica.
Familles naturelles du règne animal, exposés succinctement et dans un ordre analytique (1825)
