Paolo Thaon di Revel, Sohn des Politikers Ottavio Thaon di Revel, besuchte die Offizierschulen der Marine in Neapel und Genua und wurde 1877 Leutnant zur See. Von 1879 bis 1882 umrundete er an Bord der Fregatte "Garibaldi" die Welt. Von 1896 bis 1900 war er als Korvettenkapitän und Fregattenkapitän Adjutant von König Umberto I. Im Jahr 1911 befehligte er einen Flottenverband, der im italienisch-türkischen Krieg Tripolis, Beirut und die Dardanellen beschoss. Von 1913 bis 1915 verstärkte er als Admiralstabschef die Torpedoboot- und die U-Boot-Waffe und baute die Marinefliegertruppe auf. Im Oktober 1915 trat er wegen Meinungsverschiedenheiten über die Seekriegsführung als Admiralstabschef zurück und wurde Befehlshaber der in Venedig liegenden Flottenkräfte und das dortige Küstenabschnittskommando. Im Februar 1917 wurde er erneut Admiralstabschef und zugleich Flottenchef und löste damit Luigi Amedeo di Savoia-Aosta, duca degli Abruzzi ab. Im gleichen Monat wurde Thaon di Revel zum Senator nominiert.