Родился 26 октября 1904 года в городе Борисов ныне Минской области Белоруссии. Белорус. Работал на стеклозаводе, спичечной фабрике.
Служил в РККА с 1926 года. Окончил в 1930 г. Киевскую пехотную школу.
Принимал участие в освобождении Западной Белоруссии в 1939 году.
Участник Великой Отечественной войны с июня 1941 года. На Центральном, Западном, Брянском, 1-м Прибалтийском, 3-м Белорусском фронтах — начальник оперативного отдела дивизии, заместитель начальника оперативного отдела штаба армии, начальник штаба стрелковой дивизии, корпуса, командир гвардейской стрелковой дивизии.
Участник оборонительных боев в Беларуси в 1941 году, битвы за Москву, Курской битвы, освобождения Беларуси, разгрома врага в Восточной Пруссии.
Летом 1944 года 1-я гвардейская Пролетарская, Московско-Минская стрелковая дивизия под командованием гвардии полковника П. Ф. Толстикова отличилась при форсировании Березины, освобождении Борисова, Минска, форсировании Немана, в 1945 году — в боях за Кенигсберг и Пиллау.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 5 мая 1945 года гвардии генерал-майору Толстикову Павлу Фёдоровичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 5375).
После войны отважный командир продолжал службу в Советской Армии, командуя с марта 1944 года до 1948 года 1-й гвардейской мотострелковой Пролетарской Московско-Минской дивизией. В 1949 году он окончил курсы усовершенствования при Военной академии им. Фрунзе, а в 1953 году — Высшие академические курсы при Военной академии генштаба.
С 1957 года П. Ф. Толстиков — в запасе. Жил в Москве.
Умер 26 апреля 1985 г. Похоронен на Митинском кладбище .
Почётный гражданин города Борисов. Именем Героя названы улицы в Борисове и Калининграде.