Поль Синьяк родился в Париже 11 ноября 1863 года. Его семья была процветающими лавочниками, близкие поддерживали его на пути изучения архитектуры. В 18 лет он посетил выставку Клода Моне, которая послужила смене вектора его развития. Поль решил стать художником, поддавшись влиянию Моне, Сислея и других импрессионистов.
Определив свой путь в живописи, Синьяк брал уроки у художника Эмиля Бина в богемном парижском районе Монмартр. Первая картина Поля датирована 1881 годом. Ранние работы художника были красочными пейзажами пригородов Парижа, написанными на открытом воздухе.
В 1884 году в творчестве Синьяка наступил переломный момент — тогда он встретил художника Жоржа Сёра. Поль был восхищён картиной «Купальщики в Аньере» и разделил интересы Сёра к новым методам живописи, которые продолжали принципы импрессионизма.
Синьяк, как и Сёра, изучали свет и его восприятие. Они трудились вместе, чтобы усовершенствовать стиль неоимпрессионизма, который использовал оптические эффекты — художники писали небольшими мазками яркого цвета, расположенными очень близко друг к другу, использовали контрастные оттенки, которые, казалось, сливались и мерцали, если смотреть издалека. Техника основана на способности глаза и ума зрителя смешивать цветовые пятна, формируя более полный диапазон тонов.
Термин «пуантилизм» был придуман искусствоведами в конце 1880-х годов, чтобы высмеять произведения этих художников. Сейчас это официальное название их выдающегося стиля.
С 1884 по 1895 год картины Поля Синьяка были включены в ежегодную групповую выставку «Салон независимых художников». В 1886 году он показал свою работу на выставке импрессионистов вместе с работами Эдгара Дега, Поля Гогена, Камиля Писсарро и близкого друга Сёра. В тот же период он также подружился с Винсентом Ван Гогом.
Синьяк был заядлым моряком и любил путешествовать. Он проводил лето в разных частях Франции от Бретани до Средиземноморского побережья. Художник также совершил поездки в Швейцарию, Италию и Нидерланды. В 1891 году, опечаленный смертью Жоржа Сёра, он покинул Париж, переехав в Сен-Тропе на Лазурный берег Франции.
Поль Синьяк оставил несколько важных работ по теории искусства, среди которых книга «От Эжена Делакруа до неоимпрессионизма» (опубликована в 1899 году), монография, посвященная Йохану Бартольду Йонгкинду (1819-1891), написал несколько предисловий в каталогах художественных выставок.
Художник был сторонником радикальной политики в поисках более демократического будущего, и, как и многие художники того поколения, он присоединился к анархистскому движению. Его картина «Разрушители», показывающая рабочего с киркой, указывает на желание Поля уничтожить более старые образы жизни, чтобы установить лучшие социальные условия.
Синьяк получил признание публики лишь в начале ХХ века, его первая персональная выставка состоялась в галерее в Париже в 1901 году.
В более старшем возрасте Поль был наставником молодых художников. Среди прочих он был другом и наставником Анри Матисса. Он также стал коллекционером искусства, собрав около 250 произведений.
Поль Синьяк умер в Париже 15 августа 1935 года. Его картины теперь принадлежат крупным музеям, галереям и находятся частных коллекциях по всему миру.