Родился в селе Курдюм Саратовской области (Россия). Работал слесарем на заводе зубострогательных станков в городе Саратов. С 1942 г. в Красной Армии. Сражался на Брянском, Центральном и Белорусском фронтах. Принимал участие в освобождении Орловской, Брянской областей и восточных районов Беларуси. Гвардии рядовой, наводчик 45-миллиметрового орудия 334-го гвардейского стрелкового полка 120-й гвардейской стрелковой Краснознаменной дивизии 3-й армии Белорусского фронта Пономарев П. Т. особо отличился при освобождении Пропойского (ныне Славгородского) района Могилевской области. 26 октября 1943 г. в районе деревни Рабовичи Славгородского района Могилевской области на правом берегу реки Проня в течение дня участвовал в отражении шести вражеских контратаках. Во время последней из них гитлеровцы бросили в бой 3 тяжелых танка с автоматчиками и несколько самоходно-артиллерийских орудий. Главный удар противника пришелся в направлении противотанковой пушки, наводчиком которой был Пономарев П. Т. В разгар боя близ нее разорвалась вражеская мина. Осколками Пономарева П. Т. ранило в руку, двое его товарищей погибли. Артиллерист продолжил бой: метким выстрелом из пушки подбил надвигавшийся на него танк, из автомата уничтожил 35 гитлеровцев. Истекая кровью, превозмогая сильную боль, гвардеец вел бой с пехотой противника до тех пор, пока вражеский снаряд не оборвал жизнь героя.

Награжден орденом Ленина, медалью «За отвагу».

Похоронен в деревне Рабовичи.

Именем П. Т. Пономарева в 1965 г. названа улица в Первомайском районе.

Пономарев П. Т. особо отличился при освобождении Пропойского (ныне Славгородского) района Могилевской области. 26 октября 1943 г. в районе деревни Рабовичи Славгородского района Могилевской области на правом берегу реки Проня в течение дня участвовал в отражении шести вражеских контратаках. Во время последней из них гитлеровцы бросили в бой 3 тяжелых танка с автоматчиками и несколько самоходно-артиллерийских орудий. Главный удар противника пришелся в направлении противотанковой пушки, наводчиком которой был Пономарев П. Т. В разгар боя близ нее разорвалась вражеская мина. Осколками Пономарева П. Т. ранило в руку, двое его товарищей погибли. Артиллерист продолжил бой: метким выстрелом из пушки подбил надвигавшийся на него танк, из автомата уничтожил 35 гитлеровцев. Истекая кровью, превозмогая сильную боль, гвардеец вел бой с пехотой противника до тех пор, пока вражеский снаряд не оборвал жизнь героя.

Указом Президиума Верховного Совета СССР «О присвоении звания Героя Советского Союза генералам, офицерскому, сержантскому и рядовому составу Красной Армии» от 15 января 1944 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецкими захватчиками и проявленными при этом отвагу и геройство гвардии красноармейцу Пономарёву Петру Тихоновичу было присвоено звание Героя Советского Союза посмертно.

Пономарев Петр Тихонович // Герои Советского Союза : краткий биографический словарь : [в 2 т.] / Министерство обороны СССР, Главное управление кадров, Институт военной истории, Центральный архив ; [А. А. Бабаков (руководитель) и др.] ; редколлегия : И. Н. Шкадов (председатель) [и др.]. — Москва : Воениздат, 1988. — Т. 2. — С. 301—302.

Пономарев Петр Тихонович // Их именами названы... Улицы Минска : энциклопедический справочник / [редколлегия : В. В. Андриевич (главный редактор) и др.]. — Минск : Беларуская Энцыклапедыя, 2014. — С. 315.

Пономарев Петр Тихонович // Минск : энциклопедический справочник / Белорусская Советская Энциклопедия ; [редколлегия : И. П. Шамякин (главный редактор) и др.]. — Изд. 2-е, дополненное и переработанное. — Минск : Белорусская Советская Энциклопедия, 1983. — С. 337.