Гордиенко Павел Афанасьевич родился 15 июля 1913 года в городе Енакиеве. После окончания 7-летней школы (1927 года) и фабзавуча (1929 года), Гордиенко Павел Афанасьевич работает токарем, токарем-наладчиком, мастером цеха в паровозном депо станции Нижний Новгород и на Горьковском автозаводе.
В 1933-1938 год учится в Московском гидрометеорологическом институте, заканчивая который, под руководством профессора Н.Н. Зубова выполняет дипломную работу «Ледовые условия плавания по Северному морскому пути в навигацию 1937 года».
В период обучения в институте Гордиенко Павел Афанасьевич ведет активную экспедиционную и общественную деятельность. В 1934-1935 года он являлся заместителем начальника зимней экспедиции на Эльбрус, а в 1936 года - заместителем начальника военизированного парусного похода по Черному морю, в летне-осенний сезон 1937 года работал гидрологом в системе Главсевморпути на острове Диксон.
С июня 1938 года по октябрь 1940 года Гордиенко Павел Афанасьевич зимовал на полярной станции остров Шмидта (Чукотка) в качестве старшего гидролога и начальника полярной станции. На материале наблюдений, проведенных на мысе Шмидта, Гордиенко написал свои первые научные труды.
С начала 1941 года работал в АНИИ в должности руководителя отдела (1941-1952 год), заместителя директора института по научной работе (1957-1962 года).
23 апреля 1948 года М.Е. Острекин, М.М. Сомов, Гордиенко Павел Афанасьевич, П.К. Сенько были доставлены самолётом на точку 90 градусов 00 минут 00 секунд северной широты, а затем самолётом же забраны оттуда. Таким образом, они стали первыми людьми, побывавшими на самой северной точке планеты Земля.
В 1953-1955 год Гордиенко Павел Афанасьевич переводится на работу в Главсевморпуть ММФ в должности главного инженера Гидрометеорологического управления, а в 1956 году – главного гидролога Главсевморпути.
В 1947 году Гордиенко Павел Афанасьевич защитил кандидатскую, а в 1967 году– докторскую диссертации.
За 45 лет работы в области изучения природы полярных стран и научно-оперативного обеспечения судоходства во льдах, Гордиенко Павел Афанасьевич участвовал более чем в 60 полярных экспедициях в качестве научного сотрудника, а в последние десятилетия – организатора и руководителя (9 высокоширотных воздушных экспедиций «Север», СП-4 и др.).
В 1956-1957 года Гордиенко Павел Афанасьевич возглавлял морской отряд советской Антарктической экспедиции на дизель-электроходе «Лена».
Из более чем 100 научных работ Гордиенко Павла Афанасьевича большинство посвящено изучению ледового режима Северного Ледовитого океана и арктических морей, прогнозированию ледовых условий плавания по Северному морскому пути, оценке влияния природных условий на работу флота в Арктике, разработке методов ледовой авиационной разведки и научно-оперативного обеспечения навигации в Арктике и Антарктике, разработке данных о ледяном покрове на морских трассах, которые подлежат учету при проектировании и строительстве транспортных судов и ледоколов.
Под руководством Гордиенко Павла Афанасьевича создано новое направление в современном ледоведении – научное обоснование учета влияния гидрометеорологических (ледовых) условий на судоходство в замерзающих морях и районах Мирового океана.
В 1949-1950 года на арктическом факультете ЛВИМУ им. адмирала С.О. Макарова Павел Афанасьевич преподавал курс «Ледовые прогнозы», с 1966 года руководил аспирантами ААНИИ, из которых 5 успешно защитили кандидатские диссертации.
Опубликовал более 70 научных работ о ледяных массивах арктических морей, дрейфе льда, а также ряд научно-популярных книг «Раскрытие тайн Центральной Арктики» (1964 год), «Северный Ледовитый...» (1973 год), «Советские исследования в высоких широтах Арктики» (1974 год). Основные труды: «Ледниковая авиационная разведка» (1946 год), «Ледниковые условия плавания судов в водах Арктики» (1974 год).
В 1979 году Гордиенко Павел Афанасьевич присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки РСФСР».
Гордиенко Павел Афанасьевич в 1970 году одним из первых советских ученых был удостоен ордена Октябрьской Революции. Он был также награжден орденами Красной Звезды (1945 год), Ленина (1949 год), Трудового Красного Знамени (1956 год), медалями «За оборону Советского Заполярья», «За доблестный труд в Великой Отечественной войне», «За трудовую доблесть», знаком «Почетный полярник».
Скончался Гордиенко Павел Афанасьевич 19 ноября 1982 года.
В 2004 году на основании представления Министерства транспорта Российской Федерации в память об исследователях Арктики и Антарктики безымянной вершине хребта Заварицкого, расположенной в Антарктиде (массив Вольтат Земли Королевы Мод) с координатами 710 19 минут 6 секунд южной широты, 120 37 минут 5 секунд восточной долготы и абсолютной высотой 1387 м, присвоено имя «гора Гордиенко». В честь его названо исследовательское морское судно.
