Formé au Conservatoire, Jean-Paul Moulinot devient coriphée à la Comédie-Française en 1938, puis assistant de Béatrix Dussane aux cours d’art dramatique de Middlebury College (USA). Après la guerre, bien que médiatiquement discret, il devient un nom important de la scène, collaborant avec Marcel Herrand et Jean Marchat au Théâtre des Mathurins, et avec Jean Vilar au TNP. Il revient à la Comédie-Française dont il est pensionnaire en 1966 et sociétaire en 1989.
Jean-Paul Moulinot a joué dans plus d’une trentaine de films entre 1946 et 1983, tenant des petits rôles ne rendant pas justice à cet interprète subtil de Marivaux, Montherlant ou Ionesco.
On le voit en majordome dans L’étrange Madame X (1950) de Jean Grémillon, banquier dans Le Diable et les Dix Commandements (1962) de Julien Duvivier, médecin dans Le feu follet (1963) de Louis Malle, notaire dans Monsieur (1964) de Jean-Paul Le Chanois, ou bijoutier dans Un milliard dans un billard (1965) de Nicolas Gessner.
On le retrouve en médecin légiste dans L’affaire Dominici (1973) de Claude Bernard-Aubert, collectionneur d’armes dans Impossible… pas français (1974) de Robert Lamoureux, et père de Michel Piccoli dans Mado (1976) de Claude Sautet. André Cayatte lui confie le rôle du directeur de prison dans Nous sommes tous des assassins (1952) et celui du père d’Annie Girardot dans Mourir d’aimer (1971).
Jean-Paul Moulinot a également été dirigé par Chenal, Zinnemann, Decoin, Verneuil… Il a par ailleurs été très actif à la télévision.