Выдающийся деятель русской культуры П. И. Бартенев родился 13 октября 1829 года в сельце Королевщино Липецкого уезда Тамбовской губернии (ныне вошло в состав г. Грязи Липецкой области) в дворянской семье. Его отец служил в Липецком уездном суде судьей. Мать была дочерью липецкого городничего П. Т. Бурцева. Будущий историк, археограф и библиограф в детские годы зиму проводил в Липецке, а лето в усадьбе в Королевщине.

П. И. Бартенев окончил историко-филологический факультет Московского университета (1851). Был знаком и творчески связан с А. И. Герценом, С. Т. Аксаковым, Н. В. Гоголем, Л. Н. Толстым. В 1853-1858 годы служил в Московском архиве МИД. Редактор журнала «Москвитянин».

Еще в студенческие годы П. И. Бартенев составил уникальный «Словарь к памятникам русской письменности до XIII века». Среди последующих его заслуг – «Собрание писем царя Алексея Михайловича», «Записки Г. Державина», «Записки Екатерины II», сборники «Восемнадцатый век», «Девятнадцатый век», «Архив кн. Воронцова» (в 40 книгах). Как библиограф он известен составлением «Каталога Чертковской библиотеки», «Указателя к изданиям Московского общества истории и древностей за 1815-1865», а также указателей к журналам «Москвитянин», «Русская беседа».

П. И. Бартенев – один из первых биографов А. С. Пушкина («Род и детство Пушкина», «Александр Сергеевич Пушкин. Материалы для его биографии», «Рассказы о Пушкине, записанные со слов его друзей в 1851-1860-х»).

С 1863 года и до конца жизни Бартенев издавал журнал «Русский архив»: за 50 лет выпустил 600 томов, часть которых хранится и в Липецкой областной универсальной научной библиотеке. Член Русского исторического общества, Общества любителей древней письменности и др.

Петр Иванович Бартенев умер 22 октября 1912 года в Москве.

24 ноября 2009 года решением Липецкого городского Совета депутатов библиотечно-информационному центру № 3 МУ «Централизованная библиотечная система» г. Липецка присвоено имя П. И. Бартенева.