Учился в Петербургской театральной школе, сначала в классе балетмейстераДидло, затем в драматическом отделении. Артистическую карьеру начал исполнением ролей любовников в драме и комедии (1823), но его влекло к водевилю, которому вскоре он посвятил себя и как писатель. Был занят в комедийных и водевильных ролях: Загорецкий («Горе от ума»), Замухрышкин («Игроки» Н. В. Гоголя), Фон Фонк («Холостяк» И. С. Тургенева). Играл в своих водевилях — Сен-Феликс («Чудак-покойник, или Таинственный ящик»), Клейстер («Булочная») и др. Белинский писал о Каратыгине: «талант односторонний, годный не для многих ролей, но тем не менее весьма замечательный» (Собр. соч., т. VIII, стр. 534). Роль Загорецкого (на первых порах Каратыгин играл в «Горе от ума» Репетилова) создана им ещё в грибоедовское время и послужила началом его успеха.
Немало острот Каратыгина перешло в жаргон петербуржцев. Сохранилось множество анекдотов о его остроумных ответах и экспромтах. С конца 1850-х годов Каратыгин как актёр стушевывается; его симпатии были на стороне традиций классического вкуса, и он недолюбливал бытовой репертуар, отдавая предпочтение Мольеру, Бомарше, Шеридану, Гольдони.
С 1872 по 1879 гг. Каратыгин помещал в «Русской старине» интересные и важные для истории театра «Воспоминания» о той поре, в которой жил и действовал. Свои пьесы он предоставлял антрепренёрам даром, отказавшись вступить в общество драматических писателей.
«Смиренница, или Женщины между собою». Комедия в 1 действии Переделка из французской комической оперы «La jeune prude, ou Les femmes entre elles». Текст Э. Дюпати;
1833 — «Дон Ранудо де Калибрадос, или Что и честь, коли нечего есть». Водевиль в 1 действии. Сюжет заимствован из комедии А. Коцебу «Don Ranudo de Colibrados»;
«Заёмные жёны, или Не знаешь, где найдёшь, где потеряешь» (1834) (Les femmes d’emprunt). Комедия в 1 действии Ш. Варена (Charles Varin) и Деверже (Desvergers, наст. Имя Арман Шапо // Armand Chapeau). Пер. с фр.
«Молодые ключницы у старых холостяков, или Обочлись в расчете» (Les jeunes bonnes et les vieux garcons). Водевиль в 1 д. Деверже (Desvergers, наст. имя Арман Шапо // Armand Chapeau) и Ш. Варена (Charles Varin). Пер. с фр.
«Чрезвычайное происшествие, или Лукреция нашего времени» (La grande aventure). Ком.-водевиль в 1 д. Э. Скриба и А.-Ф. Варнера (Antoine-François Varner). Пер. с фр.
«Жизнь или смерть, или Самоубийцы от любви» (Еtre aime ou mourir!). Ком.-водевиль в 1 д. Э. Скриба и Ф. Дюмануара. Пер. с фр.
«Мнимая г-жа Мелас, или Fanatico per la musiса». Ориг. шутка-водевиль в 1 д.; «Лорнет, или Правда глаза колет» (Le lorgnon). Фантастический водевиль в 1 д. Э. Скриба. Пер. с фр.
«Сын природы, или Ученье свет, а неученье тьма». Комический водевиль в 3 действиях. Совместно с П. И. Григорьевым. Сюжет взят из романа Поля де Кока «L’homme de la nature, et l’homme police»
«Жена и зонтик, или Расстроенный настройщик» (Ma femme et mon parapluie). Водевиль в 1 д. Лоренсена. Пер. с фр.
«Две женщины против одного мужчины, или Его не проведешь» (Deux femmes contre un homme). Водевиль в 1 д. Ф. Дюмануара и Бренсвика. Пер. с фр.
«Ночной колокольчик». Водевиль в 1 д. Пер. с фр.
«Чиновник по особым поручениям». Водевиль в 1 д.
«Дом на Петербургской стороне, или Искусство не платить за квартиру». (L’art de ne pas payer son terme). Водевиль в 1 д. Перед. с фр. (1838)
«Ложа 1-го яруса на последний дебют Тальони». Анекдотический водевиль в 2 к. (1838)
«Ножка» (Les brodequins de Lise). Водевиль в 1 д. Лоренсена, Деверже и Г. Ваэза. Пер. с фр.
«Приключение на искусственных водах, или Что у кого болит, тот о том и говорит» (Bocquet, pere et fils). Вод. в 2 д. Лоренсена, М.-Мишеля и Э. Лабиша. Перед. с фр.
«Чудак-покойник, или Таинственный ящик» (Les merluchons, ou Apres deux cents ans). Ком.-вод. в 1 д. М. Теолона, Н. Фурнье и Стефена. Пер. с фр. (1841)
«Школьный учитель, или Дураков учить, что мертвых лечить» (La maitre d’ecole). Вод. в 1 д. Локруа и О. Анисе-Буржуа. Пер. с фр.
«Подставной и отставной» (Le plastron). Ком. в 2 д. с куплетами Ксавье (Ж. Сентина),Ф.-А. Дювера и Лозанна. Пер. с фр.
«Три звездочки, или Урок в любви и астрономии» (Les trois etoiles). Вод. в 1 д. Галеви и Э. Жема. Пер. с фр.
«Знакомые незнакомцы». Ком.-водевиль в 1 д.
«Демокрит и Гераклит, или Философы на Песках». Ком.- вод. в 1 д.
«Первое июля в Петергофе». Шутка-вод. в 1 д.
«Булочная, или Петербургский немец». Вод. в 1 д. (1843)
«Авось или сцены в книжной лавке» — шутка-водевиль в одном действии. Представлена первый раз на Александринском театре 7 ноября 1840 г. в пользу актёра г. Каратыгина 2. Напечатана в журнале «Репертуар русского театра» 1841 г. том 1.
«Генеральша, или Домашние дела» (Les aides-de-camp). Ком. в 1 д. с куплетами Ж. Баяра и Ф. Дюмануара. Перед. с фр.
«Брюзга, или Максим Петрович Недоволин» (L’humoriste). Ком.-вод. в 1 д. Д.-Ш. Дюпети и Анри. Перед. с фр.
«Пикник в Токсове, или Петербургские удовольствия» (в Малом театре в Москве пьеса шла под названием «Пикник в Кунцеве, или Московские удовольствия»[7]). Шутка-вод. в 2 к. Сюжет заимств. из рассказа М. И. Воскресенского «Тринадцатый гость».
«Тамбур-мажор, или Свободен от постоя» (Le tambour-major). Вод. в 1 д. О. Анисе-Буржуа и Э. Бризбарра. Пер. с фр.
«Нечего делать» (Quand ont n’a rien a faire). Ком. в 2 д. с куплетами Локруа и А. Сея. Пер. с фр.
«Вицмундир» (1845)
«Поль и Полина, или Брат за сестру, сестра за брата» (Paul et Pauline). Ком.-вод. в 2 д. Ф.-А. Дювера и Лозанна. Перед. с фр.
«Дон Кихот Ламанхский, рыцарь печального образа, и Санхо-Панса». Ком.-вод. в 2 д., 5 к., взятая из романа М. Сервантеса
«Отелло на Песках, или Петербургский араб». Вод. в 1 д.
«Павел Павлович с супругой». Ком. в 1 д. Перед. ком. А. Коцебу «Die eifersuchtige Frau».
«Новый Самиель, или Право пожизненного владения». Ком.-вод. в 1 д. Сюжет заимств. из польск. ком. А. Фредро «Dozywocie»;
«Дагерротип, или Знакомые все лица». Шутка-вод. в 1 д. Совместно с В. А. Соллогубом.
1847 — «Натуральная школа» (водевиль)
«Остриженные львы, или Живые покойники» (Deux lions rapes). Вод. в 1 д. Ж.-Б. Розье и Ш. Варена (Charles Varin). Пер. с фр.
«Свадебный стол без молодых, или Старая любовь не ржавеет». Вод. в 1 д.
«Горемычная свадьба, или Возвращение с Нижегородской ярмарки». Интермедия в 1 д. с пением, танцами и плясками
«Дядюшка на трех ногах, или Хотел солгать, а сказал правду». Ком. в 1 д.
«Небывалый брак, или Муж холостяк, а жена девица» (Mademoiselle ma femme). Вод. в 1 д. О. Лефрана и Э. Лабиша. Пер. с фр.
«Коломенский Диоген, или Добрая ложь лучше худой правды» (Le misanthrope et l’auvergnat). Вод. в 1 д. П.-А. Любиза, Э. Лабиша и П. Сиродена. Пер. с фр.
«Фальшивая тревога, или Не шути огнём — обожжешься» (Il ne faut pas jouer avec le feu). Ком. в 1 д. Кокатрикса. Перед. с фр.
«Запутанное дело, или С больной головы на здоровую» (Un service a Blanchard). Вод. в 1 д. Э. Моро и А. Делакура. Перед. с фр.
П. А. Каратыгин // Русская старина. 1880. Т. XXVII.
Письма к П. А. Каратыгину Д. Т. Ленского. 1839 и 1840 // Русская старина. 1880. Т. XXIX.
Беляев М. Из истории старого водевиля (А. Ф. Кони и П. А. Каратыгин…) // А. Ф. Кони. Юбилейный сборник. — Л., 1925.
Брудный Д. Демократические тенденции в русском водевиле // Учёные записки (Киргизского женского педагогич. ин-та им. В. В. Маяковского). Вып. 2. — Фрунзе, 1957.
Успенский В. С. Русский классический водевиль // Русский водевиль. Л.—М., 1959.
Смирнов-Сокольский Н. Тетрадь Петра Каратыгина // Смирнов-Сокольский Н. Рассказы о книгах. — М.: Книга, 1983.
Пирютко Ю. М.Некрополь мастеров искусств//Исторические кладбища Санкт-Петербурга/ А. В. Кобак, Ю. М. Пирютко.— Изд. 2-е, дораб. и испр.— М.: Центрполиграф; СПб.: Русская тройка — СПб, 2011.— С.238.— ISBN 978-5-227-02688-0.— OCLC812571864.