Ông sinh ngày 25 tháng 9 năm 1930 tại Quy Nhơn, quê ở huyện Ba Tri, Bến Tre, nguyên Phó Tổng biên tập Tạp chí Âm nhạc của Hội Nhạc sĩ Việt Nam. Hiện cư trú tại Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh. Đã nghỉ hưu.

Sau Cách mạng Tháng Tám, làm liên lạc bộ đội An Khê (Gia Lai) rồi làm công nhân cơ giới ở Liên khu IV.

Trong Kháng chiến chống Pháp, ông hoạt động văn nghệ ở Hội Văn nghệ Liên khu IV. Hòa bình, về làm biên tập chuyên mục Nghệ thuật của báo Nhân dân, Trưởng ban Nghệ thuật báo Văn nghệ, Phó Tổng biên tập Tạp chí Âm nhạc. Sáng tác chủ yếu của ông là ca khúc. Ông có nhiều ca khúc được đông đảo người nghe biết đến như: Lá cờ Tháng Tám, Nông dân biết ơn Đảng, Tôi hát tên Người - đồng chí Lênin, Tôi là người thợ, Lá cờ chiến thắng, Trên đường mùa xuân, Nụ xuân.

Đã xuất bản hai tuyển tập ca khúc: Lá cờ Tháng Tám (Nxb.Văn hóa, 1982) và Tuyển tập ca khúc Phan Thanh Nam ) và Album Audio tác giả (Nxb. Âm nhạc và Hội Nhạc sĩ Việt Nam 1995). Ngoài sáng tác, Phan Thanh Nam còn viết tiểu luận, phê bình, giới thiệu, bình luận âm nhạc. Ông đã được tặng Giải thưởng Nhà nước về Văn học Nghệ thuật 2007, Huân chương Kháng chiến chống Pháp hạng Nhất, Huân chương Kháng chiến chống Mỹ hạng Nhất, Huy chương Chiến thắng, Giải thưởng của Hội Nhạc sĩ Việt Nam vào những năm 1957, 1960, 1970 cùng nhiều giải thưởng khác...