Pavel Andreevitch Mansurov nasce il 26 marzo 1896 a San Pietroburgo. Trascorre l'infanzia a Pavlovsk dove la famiglia, originaria della regione di Techistopol, provincia di Kazan, possiede una casa di campagna.
Tra il 1909 e il 1911 studia a San Pietroburgo presso l'Istituto di Disegno Tecnico diretto dal Barone Stieglitz, mentre tra il 1912 e il 1915 frequenta la Scuola di Disegno della Società di Incoraggiamento per le Belle Arti, sempre a San Pietroburgo. Nel 1915 si arruola nell'Aviazione Imperiale e viene assegnato, in qualità di collaboratore del colonnello Yakolev, all'ufficio tecnico della Fontanka, sede del Comando dell'Arma, dove lavora come disegnatore. In questi anni, fino al 1917, esegue il primo fondamentale gruppo di disegni astratti che influenzeranno tutta la sua opera. Dopo la rivoluzione si trasferisce a Mosca con Vladimir Tatlin.
Nel 1918 diventa membro della sezione di Arte Visiva della Commissione per l'Informazione (IZO NPK). È assistente di Peter Vaulin, capo della sezione d'Arte Industriale, conosce Velimir Khlebikov, Vladimir Majakovsky e altri membri dell'avanguardia di Mosca e Pietrogrado.
Con un gruppo di disegni eseguiti gli anni precedenti partecipa all'esposizione di pittura in omaggio alla Rivoluzione di Ottobre, allestita nelle sale del Palazzo d'Inverno a San Pietroburgo. In novembre dipinge le decorazioni di Meierkhold per la commedia “Mistery-Bouffe”.
Nel 1919 ritorna a Pietrogrado con Tatlin, visita lo studio “Spatial realism” di Mikhail Matiushin presso la “Free State Art Studios” di Pietrogrado, e su consiglio di Malevitch e Tatlin, partecipa all'organizzazione del Museo Artistico di Cultura della stessa città.
Nel 1920 realizza dei disegni per il “Golden Cockerel”, a Pietrogrado, mentre nel 1921 esegue dei disegni per la celebrazione del 1° Maggio per la Piazza Rossa di Mosca, e lì in dicembre visita con Tatlin l'INCHUK. Nel 1922 espone sei opere alla mostra “Die Erste Russische Kunstausstlellung”, presso la Galerie van Diemen di Berlino. Il catalogo della mostra è curato da El Lissitzky, il quale dedica un ampio commento all'opera di Mansurov.
Tra il 1922 e il 1924 insegna presso l'“Artistic-Industrial Technicum” (precedentemente chiamata la scuola per l'incoraggiamento dell'arte), a Pietrogrado. Uno dei suoi allievi è Vsevolod Sulimo-Samuilo, più tardi allievo prediletto di Pavel Filonov. Partecipa in gruppo al “Petrograd Artists of all Direction”, nel maggio del 1923, e in giugno prende parte alla mostra dell'“Artistic Industrial Technicum”.
Pubblica due manifesti per il giornale “Zhizn Iskusstva” di Pietrogrado. Il Museo d'Arte di Pietrogrado inaugura le sale “di ricerca complessa” includendo l'“Experimental Departement” curato da Mansurov. In questo periodo si consolida l'amicizia dell'artista con Filonov e Malevitch.
Nel 1924 è invitato ad esporre alla XIV Biennale Internazionale d'Arte di Venezia. Nel mese di marzo del 1925, l'Istituto di Arte e Scienze diventa l'Istituto di Stato di Arte e Scienze (GINKHUK) e Mansurov viene esonerato dall'incarico. Espone al GINKHUK nel 1926 e in quel periodo incontra anche scienziati come Vladimir Mikhailovich Bekhterev e Ivan Pavlov. Nell'ottobre del 1927 prende parte all'esposizione d'Arte visiva “Jubileo”, tenutasi all'Accademia d'Arte di Leningrado, in occasione del 10° anniversario della Rivoluzione, mentre nell'agosto del 1928 compie un viaggio in Italia, soggiornando a Roma.
Nel gennaio del 1929 tiene una mostra personale da “Bragaglia-fuori commercio”, a Roma. Si trasferisce quindi a Parigi, ospitato dai coniugi Delaunay, dove incontra Picasso, il quale mostra interesse per le sue opere del periodo russo. Il modo originale ed inconsueto di dipingere di Mansurov in questi anni tra il 1929 e il 1935, da pochi compreso, lo ridurrà in povertà ed irriconoscibile agli occhi dei più. In questi anni frequenta anche il circolo emigrati russi e stringe amicizia con Nataljia Gontcharova e Michel Larionov, artisti in quel momento entrambi dimenticati dalla critica.
Dopo anni di povertà e di notevoli ristrettezze economiche, durante i quali però Mansurov non rinuncia a portare avanti il lavoro con passione e determinazione, riceve nel 1956 la visita di George Costakis, importante collezionista di Mosca. Nel 1957 prende parte alle esposizioni: “50 anni di pittura astratta”, presso la Galerie Creuze di Parigi, e ad “Arte astratta delle Prime Generazioni: 1910-1939”, ospitata presso il Musée d'Art et Industrie di St. Etienne.
Negli anni è spesso invitato a partecipare a molte esposizioni d'Arte Astratta e di Avanguardia Russa, tra le quali si ricordano tra il 1959 e il 1960: “Beitrag der Russen zur Modernen Kunst”, presso il Convento dei Carmelitani (Karmeliter-Kloster) di Francoforte; la retrospettiva di opere dal 1918 al 1960, alla Kunstverein di Braunschwieg; “Konkrete Kunst”, alla Helm Haus di Zurigo; la personale alla Galerie Dom di Francoforte nel 1961.
Nel 1962 tiene una personale alla Galerie Cavalero di Cannes. In seguito alla conoscenza dei Lorenzelli, Mansurov tiene nel 1963 la sua prima personale alla Galleria Lorenzelli di Milano. Lo stesso anno Carlo Belloli pubblica l'importante monografia: Mansouroff o delle funzioni lineari, Edizioni Salto, Milano.
Nel 1964 partecipa alle mostre: “Il Contributo Russo alle Avanguardie Plastiche”, Galleria del Levante, Milano; “44 protagonisti della visualità strutturata”, organizzata dalla Galleria Lorenzelli di Milano, e “Cinquante ans de collage”, presso la Galerie St. Etienne di Parigi.
Nel 1966 si tengono due importanti mostre alla Galleria Lorenzelli di Bergamo: “Stile e grido” in aprile e maggio, e “Goncjarowa, Larionov, Mansurov” in dicembre. Nel 1967 si inaugura “Avantgarde Osteuropa 1910-1930”, alla Akademie der Kunste W. di Berlino, mentre nel 1968 Mansurov è insignito del “Prix du President de la Republique” a Mentone.
Nel 1969 partecipa ad “Avantgarde de l'art abstraite”, al Museum di Leverkusen e a “Russische Kunst Berlin 1919-32”, tenuta alla Kunstverein di Berlino.
Tra il 1971 e il 1972 opere di Mansurov sono presenti alle mostre: “The Non-Objective World”, presso la Annely Juda Fine Art di Londra, poi itinerante presso altre gallerie, e alla collettiva “Russian Avant-Garde 1908-1922”, alle Leonard Hutton Galleries di New York; mentre nel maggio 1971 partecipa alla collettiva “8 Pittori Russi” della Galleria Lorenzelli di Bergamo.
Tra il 1972 e il 1973 Mansurov tiene due personali: al Musée National d'Art Moderne di Parigi e alla Galerie Hanestern di Parigi, e partecipa inoltre a “Nove maestri della pittura contemporanea” alla Lorenzelli di Bergamo in ottobre. Tra il 1973 e il 1975, altre importanti mostre alle quali Mansurov è invitato a partecipare: “Mansouroff. Quelques Nouvelles Formules Picturales”, 25, Avenue Torville, Parigi; “Vor der Flache zum raum / dalla superficie allo Spazio”, e “Die 20er Jahre in Osteuropa / Gli anni venti nell'Europa Orientale”, entrambe tenute alla Galerie Gmurzynska di Colonia. E ancora: una nuova personale “Pavel Mansurov, 1917/1975 - Sessant'anni di pittura” e una mostra di dieci maestri alla Galleria Lorenzelli di Milano.
Nel 1977 partecipa alla X Quadriennale Nazionale d'Arte di Roma, mentre nel 1978 partecipa al colloquio internazionale riguardante il trattato su Malevitch organizzato dal Centre Georges Pompidou, a Parigi. Nel 1979 è invitato ad esporre a “Paris-Moscow”, presso il Centre Georges Pompidou di Parigi (poi ospitata a Mosca presso il Museo di Stato della capitale nel 1981), ad “Origini dell'astrattismo”, Palazzo Reale di Milano, mentre la galleria Lorenzelli di Milano gli organizza una personale di opere dal 1918 al 1939.
Ad altre importanti mostre si susseguono nel 1980: “Die Kunst Osteuropas in 20 Jahrhundert”, Museum Bochum, Bochum, e “The Avant-Garde in Russia 1910-1930. New Perspectives”, presso il County Museum di Los Angeles e l'Hirshhorn Museum, Sculpture Garden, di Washington D. C. Muore nel 1983 e quello stesso anno viene organizzata una grande mostra a lui dedicata presso il Palazzo Reale di Caserta.
Si ricordano tra le numerose mostre personali tenute nel 1984, quella dedicata ai disegni presso la Lorenzelli Arte di Milano, la personale alla Galleria d'Arte Contemporanea di Roma e la retrospettiva tenutasi al Palazzo dei Diamanti di Ferrara.
Nel 1987, presso la Lorenzelli Arte di Milano, si è infine tenuta l'ultima grande antologica finora organizzata in Italia, comprendente circa un centinaio di opere dal 1918 al 1975, accompagnata da un ricco catalogo con saggio di John E. Bowlt.