Поль Дювиньо родился 13 августа1913 года в коммуне Марш-ан-Фамен. Учился в греко-латинском атенеуме, затем поступил в Свободный университет Брюсселя. В 1935 году Дювиньо окончил университет с дипломом по ботанике, в 1937 году получил диплом лиценциата по химии. Весной 1940 года получил степень доктора философии по ботанике. До ноября 1941 года Дювиньо продолжал работать в Брюсселе.
В 1949 году Поль Дювиньо был назначен лектором по систематической ботанике в Агрономическом институте Жамблу. В 1951 году он сменил Люсьена Омана в должности лектора по ботанике Брюссельского университета. В 1952 году он стал экстраординарным профессором, в 1956 году — полным профессором.
В 1940-х годах основной интерес для Дювиньо представляли лихенология и фитосоциология. Занимаясь изучением растительным сообществ торфяных болот, он стал ведущим геоботаником Бельгии, его работа La variabilité des Associations végétale (1946) многократно цитировалась в учебниках и докладах. По Дювиньо, растительное сообщество — совокупность или мозаика экологических групп растений и не может характеризоваться какими-то конкретными диагностирующими видами (как считал Ж. Браун-Бланке).
Начиная с 1948 года П. Дювиньо неоднократно ездил в экспедиции по южной части Бельгийского Конго. В своё первое путешествие Поль ездил в сопровождении Зенона Бака, во время этой поездки занимался изучением фитохимии растений родов Стрихнос и Строфант. Затем он пушетествовал вместе со своим ассистентом Жюлем Тимперманом. В 1952 году Дювиньо опубликовал значимую монографию флоры и растительности Южного Конго.
В 1960-х годах Поль занимался исследованием экосистем и изучением фундаментальной экологии. Его книга La synthèse écologique была впоследствии переведена на множество языков, включая русский. В 1970-х годах предметом его исследований стали антропогенные экосистемы, он занялся изучением проблемы охраны окружающей среды. В 1980-х годах он продолжил изучение экологии человека, взяв за основу концепцию «ноосферы» В. И. Вернадского, предположил, что идеальная ноосфера сменяется «софиосферой» — «сферой разума» — при деградации, в случаях слишком частого использования человеческого разума с негативными целями.