Петко Стайнов е роден на 1 декември 1896 г. в гр. Казанлък в семейството на индустриалеца Грую Петков Стайнов и Анка Стайнова.
Завършва Института за слепи в София (1915), където музикалната му дарба се проявява за първи път. Тогава прави първите си композиционни опити.
През 1920 г. заминава за Германия и в продължение на една година посещава частен музикален лицей в Брауншвайг. През 1923 г. завършва Дрезденската консерватория с две специалности: композиция и пиано. Завръща се в Казанлък през 1924 г. и създава първата си значителна творба – симфоничната сюита Тракийски танци в три части (1925), впоследствие допълнена с още една част – „Мечкарско“ (1926). От следващата година се мести да живее в София и започва да преподава пиано в Института за слепи.
Избран е за редовен член (академик) на БАН през 1941 г., а от 1948 г. ръководи новосъздадения Институт за музика с музей при БАН (по-късно Институт за музикознание). Тази длъжност той заема до смъртта си. ]. Умира на 25 юни 1977 г. в София.
Жанровете, в които предимно твори Петко Стайнов, са симфоничният и хоровият.
