Đồng chí Phạm Quý Ngọ sinh năm 1954 tại xã Đông Cường, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình.
Ngày 14-2-2006, đồng chí Phạm Quý Ngọ được bổ nhiệm làm Phó Tổng cục trưởng Tổng cục cảnh sát nhân dân, Bộ Công an.
Tháng 1-2008, đồng chí Phạm Quý Ngọ được bổ nhiệm làm Tổng cục trưởng Tổng cục cảnh sát nhân dân, Bộ Công an.
Ngày 1-1-2010, đồng chí Phạm Quý Ngọ được bổ nhiệm làm Tổng cục trưởng Tổng cục cảnh sát phòng chống tội phạm, Bộ Công an.
Đồng chí Phạm Quý Ngọ được Thủ tướng Chính phủ bổ nhiệm chức Thứ trưởng Bộ Công an ngày 12-8-2010.
Tại Đại hội lần thứ XI của Đảng, đồng chí Phạm Quý Ngọ được bầu làm Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng.
Đồng chí Phạm Quý Ngọ được thăng cấp bậc Thượng tướng Bộ Công an vào ngày 22-7-2013.