Родился 9 января 1943 года в селе Козьмо-Демьяновка (ныне Амурской области). В 1963 году окончил Благовещенский государственный педагогический институт, после чего продолжил обучение в аспирантуре при Институте экономики и организации промышленного производства СО АН СССР, закончил которую досрочно в 1965 году, защитил кандидатскую диссертацию на тему «Древние культуры Среднего Амура (каменный век)».
Академик Академии Наук СССР—РАН с 1987 (член—корреспондент Академии Наук СССР с 1984). В 28 лет Анатолий Пантелеевич стал доктором исторических наук.
В 1978—1979 — секретарь ЦК ВЛКСМ. В 1979—1980 — секретарь Новосибирского обкома КПСС. В 1980—1982 — ректор Новосибирского государственного университета имени Ленинского Комсомола. С 1983 — директор Института археологии и этнографии Сибирского отделения Академии Наук СССР—РАН.
В 1984 году возглавил редакционную коллегию книжной серии «Литературные памятники Сибири» Восточно-Сибирского книжного издательства (Иркутск).
В 2002 году избран академиком-секретарем Отделения историко-филологических наук РАН.
А. П. Деревянко — автор более 87 монографий и 700 научных статей, ряд из которых опубликован на 15-ти иностранных языках.
Автор 42 и соавтор 34 коллективных монографий, в том числе таких, как: