Ngày 27 tháng 7 năm 1982, ông gia nhập Đảng Cộng sản Việt Nam.

Phan Văn Tường từng là Đại biểu Quốc hội Việt Nam khóa 12, khóa 13 tỉnh Thái Nguyên.

Từng giữ chức chỉ huy trưởng ban chỉ huy quân sự huyên Đại Từ

Năm 2008, bổ nhiệm giữ chức Chỉ huy trưởng Bộ Chỉ huy quân sự tỉnh Thái Nguyên, Quân khu 1.

Năm 2013, bổ nhiệm giữ chức Phó Tư lệnh Quân khu 1.

Tháng 2 năm 2019, Thủ tướng Chính phủ và Bộ trưởng Bộ Quốc phòng đã có Quyết định về việc thôi giữ chức vụ chỉ huy, quản lý và kéo dài thời gian phục vụ tại ngũ đến tháng 5 năm 2021 để làm nhiệm vụ Đại biểu Quốc hội đối với đồng chí Thiếu tướng Phan Văn Tường, Phó Tư lệnh Quân khu 1.

Sáng ngày 17 tháng 3 năm 2020, Bộ tư lệnh Quân khu tổ chức Hội nghị bàn giao nhiệm vụ giữa Thiếu tướng Phan Văn Tường, Phó tư lệnh Quân khu và Thiếu tướng Lê Anh Tuấn, Phó tư lệnh Quân khu. Tại hội nghị, Thiếu tướng Phan Văn Tường, Phó tư lệnh Quân khu bàn giao cho Thiếu tướng Lê Anh Tuấn, Phó tư lệnh Quân khu tiếp nhận gồm các nội dung, nhiệm vụ: Kinh tế quốc phòng, công tác hậu cần thường xuyên và đột xuất, các dự án Quân khu làm chủ đầu tư, công tác phòng chống dịch Covid-19… để nghỉ chế độ theo Quyết định của Thủ tướng Chính phủ.