Родился 5 апреля 1917 года в слободе Макеевка, ныне город Донецкой области Украины, в семье рабочего. Украинец. Член ВКП(б) с 1941 года. Окончил 7 классов. Работал на металлургическом заводе имени С.М. Кирова. В 1938 году по комсомольскому призыву уехал на Дальний Восток. Работал на железнодорожной станции Лазо (ныне администрации города Дальнереченска Приморского края).

В Красной Армии с 1939 года. В 1941 году окончил курсы усовершенствования командного состава (КУКС). Участник Великой Отечественной войны с августа 1942 года. Сражался на Северо-Кавказском фронте.

В ночь на 3 ноября 1943 года десант 56-й армии, в составе которого заместителем командира батальона по политической части был Павел Поликарпович Марунченко, из района Темрюка начал форсирование Керченского пролива. Высадка началась сразу у нескольких населенных пунктах. 1-я стрелковая рота, среди бойцов которой был Павел Марунченко, высадилась у селения Жуковки (ныне в черте города-героя Керчь, Крым). И сразу же бросилась в атаку. Впереди стремительно бежал замполит батальона Марунченко. Своей личной храбростью он воодушевлял личный состав подразделения. Несмотря на огонь противника бойцы ворвались в селение. В рукопашной схватке разгромили врага и овладели Жуковкой.

Продолжая наступление, рота разделилась на две штурмовые группы. Одну из них, в составе стрелкового взвода и пулеметного отделения, возглавил старший лейтенант Марунченко и повел в атаку на важную в тактическом отношении высоту 175,0 северо-восточное селения Маяк. Стремительным броском группа ворвалась на высоту и после ожесточенной рукопашной схватки овладела и ею.

Вторая группа роты успеха не имела. Была остановлена на окраине селения.

Противник, придя в себя, ринулся контратаковать горстку бойцов, засевших на господствующей высоте. Группа Марунченко отбила несколько вражеских контратак, нанеся гитлеровцам большие потери. А затем Павел Марунченко с призывом «За Родину! Вперед!» поднял бойцов в атаку. Взвод ударил во фланг противника, засевшего в селении Маяк, и вместе со второй группой сломили сопротивление гитлеровцев и овладели селением.

В этом бою старший лейтенант Марунченко лично уничтожил 20 гитлеровцев. Активные действия группы способствовали успешному выполнению боевой задачи по захвату рубежа на подступах к городу Керчи (с 1973 года - город-герой).
Павел Марунченко погиб на Крымской земле 3 ноября 1943 года. Похоронен в селе Глазовка Ленинского района (Крым, Украина).
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 17 ноября 1943 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистскими захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм, гвардии старшему лейтенанту Марунченко Павлу Поликарповичу посмертно присвоено звание Героя Советского Союза.
Награждён орденом Ленина, орденом Красного Знамени.