Pablo Sánchez-Ostiz realiza estudios de Derecho en la Facultad de Derecho de la Universidad de Navarra (1981-1986), donde obtiene el grado de Licenciatura (con la calificación de sobresaliente, 1986). Entre 2000 y 2002 realiza los estudios correspondientes al Diploma de Estudios Filosóficos, en la Facultad de Filosofía y Letras de la Universidad de Navarra.
En 1994 obtiene el Doctorado en Derecho en la Facultad de Derecho de la Universidad de Navarra (con la calificación de apto «cum laude» por unanimidad, con una tesis doctoral sobre Derecho penal tributario, que mereció el premio extraordinario de Doctorado en el curso 1993/1994). En 2007 obtiene el Doctorado en Filosofía (con la calificación de apto «cum laude» por unanimidad, con una tesis doctoral sobre la noción kantiana de la imputación).
Amplía sus estudios y realiza estancias de investigación en las Universidades de Múnich, Erlangen-Núremberg y Friburgo d.B.; así como breves estancias en las de Bolonia, Bonn y Fráncfort d.M. y en el Max-Planck-Institut für ausländisches und internationales Strafrecht (Friburgo d.B.).
Es becario de la Fundación Alexander von Humboldt (2002-2003 y 2015), del Ministerio de Educación español (2016), del Comissionat per Universitats i Recerca de la Generalitat de Catalunya (1998 y 2000) y del Servicio Alemán de Intercambio Académico, DAAD (1996).
Desde diciembre de 2008, Catedrático de Derecho penal de la Universidad de Navarra (acreditado como Catedrático de Universidad, 23 de julio de 2008, por la Agencia Nacional de Evaluación de la Calidad y Acreditación). Profesor Titular de Derecho penal en la Universidad de Navarra (2003-2008, como profesor agregado) y Universitat Pompeu Fabra (1994-2003). Con anterioridad, Ayudante de Derecho penal en la Universidad de Navarra (1990-1994).
Desde junio de 2016 es vicerrector de Ordenación Académica de la Universidad de Navarra; desde junio de 2005 hasta junio de 2013 desempeña el cargo de Decano de la Facultad de Derecho de la misma Universidad. Con anterioridad, desde septiembre de 2004 y hasta junio de 2005, Vicedecano de dicha Facultad.
Entre sus obras más destacadas, cabe mencionar: La libertad del Derecho penal, Barcelona, 2014; Fundamentos de Política criminal. Un retorno a los principios, Marcial Pons, Madrid, 2012; Imputación y teoría del delito. La doctrina kantiana de la imputación y su recepción en el pensamiento jurídico-penal contemporáneo, BdeF, Montevideo, 2008; ¿Encubridores o cómplices? Contribución al estudio de una teoría global de las intervenciones post-ejecutivas, Thomson-Civitas, Madrid, 2004; La exención de responsabilidad penal por regularización tributaria, Aranzadi, Pamplona, 2002; El encubrimiento como delito, Tirant Lo Blanch, Valencia, 1998; El delito contable tributario: interpretación y análisis dogmático del artículo 350 bis del Código penal, Aranzadi, Pamplona, 1995. Es, además, el editor español de la obra de Joachim Hruschka, Imputación y Derecho penal. Estudios sobre la teoría de la imputación, Thomson-Aranzadi, Pamplona, 2005; 2.ª ed., BdeF, Montevideo, Buenos Aires, 2009; y coordinador de obras colectivas como Casos que hicieron doctrina en Derecho penal, La Ley, Madrid, 2010; La crisis del Derecho penal contemporáneo (junto con Ricardo Robles), Atelier, Barcelona, 2010; 1.ª ed. argentina, Ad-Hoc, Buenos Aires, 2011; Multiculturalismo y Derecho penal (junto con Luigi Cornacchia), Thomson-Reuters-Aranzadi, Pamplona, 2012.
Entre sus líneas de investigación se encuentran: i) doctrina de la imputación y teoría del delito; ii) la fase postejecutiva del delito y tipos subsiguientes; ii) principios de la Política criminal como límite al ius puniendi; iv) modelos preventivos en la «sociedad de la seguridad».