В 1959 году окончил среднюю школу, затем — судостроительное училище в Волгограде по специальности сборщик-корпусник. С 1961 по 1964 год проходил службу в рядах Советской армии.
В 1965 году поступил в Московскую духовную семинарию, которую окончил в 1969 году. В том же году поступил в Московскую духовную академию, которую окончил в 1973 году со степенью кандидата богословия за сочинение по кафедре патрологии на тему «Духовный образ святого апостола Павла по творениям святителя Иоанна Златоуста».
В июне 1997 года принимал участие в составе официальной делегации Московского патриархата в торжествах на Святой земле, посвященных 150-летию Русской духовной миссии в Иерусалиме.
11 сентября 2011 года в Свято-Троицком соборе в Щёлкове Патриархом Кириллом возведён в сан митрополита в связи с 70-летием со дня рождения[5].
5 октября 2011 года решением Священного синода освобождён от должности ректора Донской духовной семинарии и назначен ректором Ярославской духовной семинарии[6].
15 марта 2012 года Священный синод выделил из Ярославской епархии Рыбинскую, при этом обе епархии вошли в новообразованную Ярославскую митрополию, которую возглавил митрополит Пантелеимон[7].
26 декабря 2019 года Священный синод Русской православной церкви удовлетворил прошение митрополита Пантелеимона о почислении на покой. Местом пребывания на покое определён город Ярославль с материальным содержанием от Ярославского епархиального управления[8].
Орден Дружбы (6 сентября 1999) — за большой вклад в социально-экономическое развитие города Ростова-на-Дону и в связи с его 250-летием[11]
Орден Почёта (24 сентября 2007) — за заслуги в развитии духовной культуры и укрепление дружбы между народами[12]
Орден Александра Невского (26 октября 2016) — за большой вклад в развитие духовных и культурных связей, активную просветительскую деятельность[13].
Ведомственные:
Благодарность Министра культуры и массовых коммуникаций Российской Федерации (19 мая 2005) — за значительный вклад в организацию и проведение Фестиваля духовной культуры в городе Ростове-на-Дону[14].
↑Определения Священного Синода [1995.12.27: епископом Ростовским и Новочеркасским назначить епископа Архангельского и Мурманского Пантелеимона] // Журнал Московской Патриархии. 1996. № 1. — С. 14
Архимандрит Пантелеимон — начальник Русской Духовной миссии в Иерусалиме // Журнал Московской Патриархии. 1983. — № 2. — С. 48.
Архимандрит Пантелеимон — наместник Данилова монастыря в Москве // Журнал Московской Патриархии. 1986. — № 12. — С. 19-20.
Наречение и хиротония архимандрита Пантелеимона (Долганова) во епископа Архангельского и Мурманского // Журнал Московской Патриархии. 1987. — № 9. — С. 7-11.
Путь архипастыря : к 70-летию архиепископа Ярославского и Ростовского Пантелеимона / [сост. монахиня Екатерина (Парунян)]. — Ярославль : Изд-во Ярославской и Ростовской епарх., 2011. — 200 с. — ISBN 978-5-903-467-27-3