É formado em jornalismo pela PUC-RJ. Entrou na Rede Globo em 1981, através de um curso de formação em telejornalismo. Começou no Jornal Hoje, seguindo depois para o Globo Repórter, até 1988. Apresentou o Rock in Rio II nos shows exibidos na TV.
Antes de começar sua carreira no Fantástico, Bial foi correspondente internacional da Rede Globo, no início da década de 1990, em Londres. Cobriu eventos importantes como a Guerra do Golfo, o Colapso da União Soviética e a queda do Muro de Berlim. Um fato curioso é que, quando Bial foi entrevistar um grupo de beduínos no deserto da Jordânia, foi convidado para jantar, e teve de comer um olho de carneiro, seguindo as tradições daquele povo.
Desde 1991, Bial está no comando do programa Fantástico, em que se lançou na carreira de apresentador. Mais recentemente, desde 2002, Pedro Bial também está no comando do reality show Big Brother Brasil. Apresentou o programa Espaço Aberto, no canal pago Globo News, até 2003.
Na década de 1980, formou um grupo de recitais e, atualmente, ainda participa de outro grupo, devido à sua forte ligação com a poesia. Bial também já teve passagem pelo cinema, com o filme Outras histórias, e também já dirigiu o documentário Os Nomes de Rosa.
Em 2004, publicou o livro Roberto Marinho uma biografia póstuma autorizada do fundador da Rede Globo.
É atualmente um dos curadores e colunistas do Instituto Millenium.
Em 2012, participou do filme As Aventuras de Agamenon, o Repórter, sendo ele mesmo. No mesmo ano, estreia seu programa Na Moral, abordando temas sobre os mais variados assuntos de interesse da sociedade.
Em 2014 foi autor do musical Chacrinha.
Em 2015, apareceu pela primeira vez no comercial da Fiat.
Em 2017, deixa o comando do Big Brother Brasil, a partir da sua 17ª edição e começa como apresentador do talk show ''Conversa com Bial''.

Cônjuge: Maria Prata (desde 2015), Isabel Diegues (de 2000 a 2009), Giulia Gam (de 1998 a 2000), Fernanda Torres (de 1982 a 1985)
Filhos: José Pedro Bial, Theo Bial, Marina Bial, Ana Bial
Irmãos: Alberto Bial, Irene Bial