Археолог, историк Древней Руси, исследователь этногенеза и древнейшей истории славян. Член-корреспондент АН СССР. Лауреат Государственной премии.
В 1930 окончил историко-лингвистический факультет ЛГУ. С 1927 работал в ГАИМК (в 1934—1935 — ученый секретарь, в 1940—1941 — зам. директора), с 1934 одновременно преподавал в МГУ, в 1938 ему была присвоена ученая степень кандидата исторических наук без защиты диссертации.
В годы Великой Отечественной войны служил в армии, награжден орденом Красной Звезды.
После войны был зам. директора и зав. Ленинградским отделением ИИМК, одновременно до 1950 заведовал там сектором этногенеза народов Восточной Европы. В 1946—1950 совмещал научную работу с должностью консультанта ЦК ВКП(б), с 1947 был профессором АОН, в том же году стал членом Советского комитета славистов. В 1945 в ИИМК защитил докторскую диссертацию «К истории племен Верхнего Поволжья в первом тысячелетии н.э.».
В 1951—1959 работал в ИСл: директор. Одновременно с 1954 П. Н. Третьяков — зам. академика-секретаря Отделения исторических наук АН СССР. В 1959 он оставил работу в Институте и в Академии, вышел из состава Советского комитета славистов и уехал в Ленинград, где стал старшим научным сотрудником ЛОИА, одновременно в 1966—1970 был профессором исторического факультета ЛГУ.
Главным направлением научно-исследовательской деятельности П. Н. Третьякова была археология. Он много занимался раскопками поселений восточных славян, финнов и балтов, по итогам полевых исследований написал серию монографий.
Работы ученого дали импульс для исследования советскими археологами и историками вопросов славянского этногенеза и истории славян в раннем средневековье. В обобщающей монографии им были рассмотрены вопросы славянских передвижений в эпоху Великого переселения народов, борьбы славян с Византией, формирования древнерусской народности.
Основным вкладом П. Н. Третьякова в научную деятельность Института стало руководство завершением подготовки и изданием капитальных обобщающих трудов по истории славянских стран, работа над которыми началась при первом директоре Б. Д. Грекове. Он был одним из редакторов двухтомника «История Болгарии» (М., 1954—1955), первого тома «Истории Польши» (М., 1954; 2-е, доп. изд.: 1956), первых двух томов «Истории Чехословакии» (М., 1956—1959), ему принадлежат разделы в этих трудах о первобытнообщинном строе на территориях Польши и Чехии.
Занимаясь проблемами славянского этногенеза, директор привлек к работе над этой проблемой ряд сотрудников ИСл, среди которых были не только историки, но и лингвисты. В результате сотрудничества возникла, в частности, книга В. Н. Топорова и О. Н. Трубачева «Лингвистический анализ гидронимов Верхнего Поднепровья» (М., 1962).
П. Н. Третьяков был ответственным редактором «Ученых записок» ИСл, в 1950—1953 был главным редактором и в 1957—1960 членом редколлегии журнала «Вопросы истории».
Костромские курганы. Л., 1931.
Подсечное земледелие в Восточной Европе. Л., 1932.
К истории племен Верхнего Поволжья в первом тысячелетии н.э. М., Л., 1941.
Восточнославянские племена. М., 1948 (2-е изд., переработанное и расширенное: М., 1953) (переведена на польский и чешский языки).
U kolebky stare Rusi. Praha, 1958.
Финно-угры, балты и славяне на Днепре и Волге. М.; Л., 1966.
Археологические культуры и этнические общности. Л., 1969.
У истоков древнерусской народности. Л., 1970.
По следам древних славянских племен. Л., 1982.
Балканская археолого-этнологическая экспедиция. // Известия АН СССР. Серия истории и философии. 1946. Т. 3. № 3.
Анты и Русь // СЭ. 1947. № 4.
Восточнославянские черты в быту населения придунайской Болгарии // Там же. 1948. № 2.
Заметки со съезда польских историков во Вроцлаве // Славяне. 1948. № 11.
История культуры Древней Руси: домонгольский период. М.; Л., 1948. Т. 1 (соавтор).
Конференция польских историков // ВАН. 1952. № 6.
Питання похождення слов’ян // Вiснiк Академiї Наук УРСР. 1952. № 7.
К семидесятипятилетию З. Р. Неедлы // КСИС. 1953. Вып. 11.
О происхождении славян // ВИ. 1953. № 11.
Конференция чехословацких историков // Там же. 1954. № 1.
Любор Нидерле и его «Славянские древности» // Нидерле Л. Славянские древности. М., 1956.
Очерки истории СССР: Первобытнообщинный строй и древнейшие государства на территории СССР. М., 1956 (соавтор).
О деятельности Института славяноведения Академии наук СССР // Beogradski međunarodni slavistički sastanak (15-31.IX.1955). Beograd, 1957.
Итоги археологического изучения славянских племен. М., 1958 (IV Международный съезд славистов. Доклады советской делегации).
Очерки истории СССР: кризис рабовладельческой системы и зарождение феодализма на территории СССР (III-IX вв.). М., 1958 (соавтор).
Новые данные о Великоморавском государстве // ВИ. 1961. № 5.
Древние городища Смоленщины. М., Л., 1963 (соавтор).
Конгресс археологовславистов в Варшаве // ССл. 1966. № 3.
Из предыстории славянского жилища // Archeologia Polski. Wroclaw [i i.], 1971. T. 16. Zesz. 1/2.
Eisner J. Profesor Petr Nikolajevič Tretjakov a studium slovanského dávnověku // Sovětská věda. Historie. Praha, 1952. № 1
Шмидт Е.А. К 60-летию Петра Николаевича Третьякова // Советская археология. 1969. № 4.
Древние славяне и их соседи: сборник трудов, посвященный 60-летию со дня рождения П. Н. Третьякова. М., 1970.
Кухаренко Ю.В. К 60-летию члена-корреспондента АН СССР П.Н. Третьякова // ВИ. 1970. № 5.
Королюк В.Д. Петр Николаевич Третьяков // ССл. 1976. № 6.
Петр Николаевич Третьяков // ВИ. 1976. № 10.
Горюнов Е.А. Краткий очерк научной, научно-организационной, педагогической и общественной деятельности [П. Н. Третьякова] // Петр Николаевич Третьяков (1909—1976): [Библиография]. М., 1983.
Славяноведение в СССР. Биобиблиографический словарь. New York, 1993.
Петр Николаевич Третьяков (1909—1976): [Библиография]. М., 1983.