Paulo Sérgio Kostenbader Valle (Rio de Janeiro, 6 de agosto de 1940) é um compositor, escritor e letrista brasileiro.
É irmão do também famoso compositor Marcos Valle com quem mantém dupla desde o início da carreira. Paulo é advogado formado pela antiga Universidade Estadual do Estado da Guanabara.
A primeira composição gravada de Paulo Sérgio foi Sonho de Maria em parceria com seu irmão Marcos Valle, 1963, gravada pelo Tamba Trio.
Em 1965, Paulo foi piloto de avião comercial na linha Rio-Amazonas e foi nesse mesmo ano que sua canção Samba de verão alcançou o segundo lugar na parada de sucessos dos Estados Unidos, gravação feita por Walter Wanderley. Essa mesma música foi gravada por mais de oitenta cantores norte americanos. Durante o período que seu irmão, Marcos Valle morou nos Estados Unidos, ele costumava enviar as músicas para que Paulo Sérgio colocasse as letras.
Samba de Verão, que se tornaria, com Garota de Ipanema e Aquarela do Brasil, uma das três canções brasileiras mais famosas no exterior.
A partir de 1970, começou a fazer trilhas sonoras para a televisão (TV Globo), como Pigmaleão 70.
Em 1971 venceu, em parceria com Marcos Valle, a IV Olimpíada da Canção de Atenas, Grécia, com a música Minha voz virá do sol da América.
A dupla de irmãos ficou famosa e sua fama rolou mundo afora, entre seus maiores sucessos estão as inesquecíveis Preciso aprender a ser só, gravada pela Diva Sarah Vaughan; Viola enluarada e Mustang cor de sangue.
Em parceria com Nelson Mota, a dupla compòs o tema de Natal da TV Globo, Um novo tempo. Mais tarde, Paulo lançou músicas mais populares, entre elas Evidências, gravada por Xitãozinho E Xororó; Sábado e Separação, gravadas por Simone. Em parceria com Chico Roque compòs Essa tal liberdade, gravada pelo grupo Só Pra Contrariar. Fez parceria, também, com o maestro Eduardo Lages de onde surgiram 17 músicas gravadas por Roberto Carlos, entre elas Coisas do coração.
Em 1995, Paulo Sérgio iniciou carreira de escritor com o livro Pedalando pelo caminho de Santiago.
