Родился 20 апреля 1912 года в селе Великомихайловка (ныне Новооскольский район) в семье крестьянина.

    После окончания школы работал на Харьковском заводе «Серп и молот» бригадиром.

    Призванный в армию в 1932 году, был направлен в Харьковское авиационное училище.

    С первых дней Великой Отечественной войны он мужественно сражался с гитлеровцами.

    Боевое крещение Федор Павлович получил в первые же дни войны на Юго – Западном Фронте. 13 июля 1941 года заместитель командира эскадрильи 33 – го скоростного бомбардировочного авиационного полка Литвинов в районе Житомира повел самолет в разведку. В полете был атакован большой группой вражеских истребителей. Литвинов не уклонился от боя, он искусно вел самолет, а стрелок Логвиненко и штурман Веревка метко вели огонь – два «мессера» рухнули на землю. Федор Литвинов и его боевые друзья были тяжело ранены, но боевую машину довели до своего аэродрома. Долгие месяцы находился в госпитале на лечении.

    После госпиталя вернулся на фронт. Участвовал в боях на Курской Дуге, воевал в небе Белгородчины и родного села.

    11 июля 1943 года он шестеркой ПЕ – 2 нанес бомбовый удар по скоплению боевой техники и живой силы врага в районе Томаровки. Было уничтожено 8 танков и несколько десятков гитлеровцев.

    С начала 1944 года участвовал в освобождении Украины, Польши, Чехословакии, Венгрии. Последний бой он совершил в сражении за Берлин.

    Летчик бомбардировочной авиации Федор Павлович Литвинов пять раз был тяжело ранен, но возвращался в строй. Совершил 172 боевых вылета.

    Указом Президиума Верховного Совета СССР от 27 июня 1945 года гвардии полковнику Ф.П. Литвинову присвоено звание Героя Советского Союза.

Правительство высоко оценило его заслуги: награжден двумя орденами Красного Знамени, Отечественной Войны I степени, Александра Невского, Красной Звезды и шестью медалями.

    В 1961 году гвардии полковник Федор Павлович Литвинов демобилизовался из рядов Советской Армии, прослужив 27 лет.

    Проживал в городе Одесса. Умер 1 июля 2007 года.