Он учился на медицинском факультете Московского университета, но в 1881 г. за участие в революционном кружке был исключен и выслан за пределы столицы, и лишь в 1885 г. он успешно сдает экзамен на звание врача в г. Казани.

Огромную роль в жизни Кащенко сыграла поездка в Европу, которую он совершил в 1866 г. Богатый и разнообразный медицинский опыт западноевропейских государств в деле оказания психиатрической помощи и организации психиатрических лечебниц был положен Кащенко в основу психиатрии как науки в России.

Много лет жизни и профессиональной деятельности П. П. Кащенко отдал городу Нижний Новгород. С 1889 по 1904 гг. он возглавлял там психиатрическую колонию Ляхово. Одна из его обширных монографий была посвящена положению душевнобольных нижегородской губернии.

Октябрьскую революцию Петр Петрович Кащенко принял сразу. С 1918 по 1920 гг. он занимал пост заведующего подотделом нервно-психиатрической помощи при Наркомздраве.

Перу П. П. Кащенко принадлежат более 50 научных медицинских работ по психиатрии и вопросам организации психиатрической помощи.
В них он отстаивал позиции гуманного обращения к душевнобольным, отрицал насильственную терапию, критиковал использование смирительных рубашек и другие меры физического воздействия, ратовал за внедрение внебольничного осмотра психбольных.

В настоящее время имя П. П. Кащенко присвоено двум ведущим психиатрическим больницам в Москве и в Гатчине.