Su nombre completo es Paul-Henri Mathieu y su apodo "Paulo". Empezó a jugar al tenis cuando tenía tres años y medio con su hermano Pierre-Yves que es entrenador en Estrasburgo. Su padre, Patrick, es dentista, y su madre, Yveline, es ama de casa. Tiene una hermana mayor, Aude. De 1997 a 2000 entrenó en la academia Nick Bollettieri en Bradenton, antes de marcharse a París. Consiguió el título junior de Roland Garros en el año 2000, derrotando a Robredo en tres sets. Desde siempre ha admirado a Boris Becker. Fue sometido a artroscopia en ambas rodillas en 1997 y 1998, por lo que se perdió varios meses de esas temporadas. Fue nombrado Novato del Año en la ATP en el año 2002. Su entrenador es su compatriota y ex tenistas Thierry Tulasne, que alcanzó el número 10 en agosto de 1986.
Su superficies preferidas son el cemento y la tierra batida.