Ông Phạm Đại Dương sinh năm 1974, quê quán Đông Ngạc, Từ Liêm (Hà Nội); trình độ lý luận chính trị: Cao cấp; trình độ chuyên môn: Thạc sĩ Quản lý Khoa học và Công nghệ.
Ngày 1/8, ông được Ban Bí thư TƯ Đảng luân chuyển, chỉ định tham gia Ban Chấp hành Đảng bộ tỉnh Phú Yên (nhiệm kỳ 2015-2020) và giữ chức vụ Phó Bí thư Tỉnh ủy.
Trước khi được luân chuyển về tỉnh Phú Yên, ông Phạm Đại Dương giữ chức vụ Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ kiêm Trưởng ban quản lý khu công nghệ cao Hòa Lạc, ủy viên Ban Thường vụ Đảng ủy Bộ Khoa học và Công nghệ.
Đồng thời, Thủ tướng đã phê chuẩn việc miễn nhiệm chức vụ Chủ tịch UBND tỉnh Phú Yên nhiệm kỳ 2016 - 2021 đối với ông Hoàng Văn Trà, để nhận nhiệm vụ mới.