Авиаконструктор, доктор технических наук (1988),  Герой Социалистического Труда (1975), лауреат Государственных премий СССР, УССР, РФ. Заслуженный деятель науки и техники Украины.

Родился в посёлке Валуйск Луганской области. В 1954г. окончил Харьковский авиационный институт имени Н.Е.Жуковского и начал работать в АНТК имени О.К.Антонова (в то время Киевский механический завод). В 1954–1956 гг. – инженер-конструктор, 1956–1959гг. – начальник мастерской, 1959–1960гг. – начальник сборочного цеха, 1960–1961гг. – ведущий конструктор, исполняющий обязанности начальника производства, с 1961–1965 гг. – заместитель главного конструктора, возглавлял программу развертывания серийного производства первого в мире широкофюзеляжного самолета Ан–22 "Антей" на Ташкентском авиационном заводе. В 1965–1968 гг. – директор опытного завода ОКБ, в 1968–1971 гг. – заместитель главного конструктора. С 1971 по 1984 – главный конструктор, первый заместитель генерального конструктора. Возглавлял программу создания легкого транспортного самолета Ан-72, широкофюзеляжного самолета Ан-124 "Руслан".

С 1984 г. – генеральный конструктор и руководитель АНТК "Антонов". Под его руководством создан ряд самолетов нового поколения: Ан-225 "Мария" самой большой в мире грузоподъемности 250 т; средний военно-транспортный самолет короткого взлета и посадки Ан-70; региональные самолеты Ан-140, Ан-74-ТК, Ан-38. По инициативе П.В.Балабуева в составе АНТК им. О.К.Антонова была создана авиакомпания "Авиалинии Антонова", сформировавшая устойчивую рыночную нишу межконтинентальных авиаперевозок уникальных по массе и габаритам грузов.

В настоящее время П.В.Балабуев возглавляет кафедру проектирования самолетов в Национальном аэрокосмическом университете (ХАИ) им. Н.Е.Жуковского в Харькове.

Награжден орденами Ленина, Трудового Красного Знамени, "За заслуги" III, II и I степени, орденом Дружбы, "Князя Ярослава Мудрого" V ст., медалями, премией ИКАО и премией имени Петра Великого.