Suite à une formation de technicien supérieur dans la construction, Pascal Royère complète son cursus par l'obtention du diplôme d'architecte DPLG à l'Ecole d'Architecture de Nantes. En 1993, il rejoint la Mission archéologique de Doura-Europos en Syrie, sous la direction de Pierre Leriche, et se voit confier la mise en œuvre de la première phase du programme de restauration de la façade du Palais du Stratège de la ville. À la fin de cette même année, il est recruté en tant que chercheur associé par l'Ecole française d'Extrême-Orient et affecté à Siem Reap pour conduire, sous la direction de Jacques Dumarçay, un programme de maintenance des temples du petit circuit du parc archéologique d'Angkor, tout en terminant la consolidation du perron Sud de la Terrasse des Eléphants au cœur d'Angkor Thom, un chantier inachevé depuis 1975.

Après avoir réalisé en 1994 l'étude complète d'un édifice situé au cœur du dispositif urbain d'Angkor Thom, le Khleang Sud, il entreprend la description architecturale d'Angkor Vat. En 1995, l'EFEO lui confie la direction du programme de restauration du Baphuon, une vaste entreprise conduite dans le cadre de la coopération française visant à poursuivre et achever l'anastylose d'un des grands monuments d'Angkor. Sous la direction de Bruno Dagens, il s'engage alors dans la préparation d'un doctorat centré sur l'histoire de ce monument, qu'il soutiendra en 2002. Il intègre alors l'EFEO et poursuit ses travaux de restauration et de recherche sur la base d'une confrontation quotidienne aux références architecturales et aux techniques de construction employées par les maîtres d'œuvres du Cambodge ancien. Dans la continuité des travaux effectués sur les deux exemples que sont Angkor Vat et le Baphuon, ses recherches envisagent une étude générale de la typologie à laquelle se rattachent ces deux ouvrages : le temple-montagne khmer. Formule architecturale circonscrite dans le temps et dans l'espace angkorien, cette typologie est au centre des grandes interventions des principaux souverains angkoriens du VIIIe jusqu'à la fin du XIIe siècle. En 2007, ses travaux ont été récompensés par l’attribution du grand Prix de la Fondation Prince Louis de Polignac. Plus récemment, il a été désigné co-lauréat du Prix d’archéologie 2011 de la Fondation Simone et Cino del Duca, attribué au Centre EFEO de Siem Reap.

En juillet 2011, il met un terme au chantier de restauration du Baphuon, qui est restitué aux autorités cambodgiennes et aux visiteurs lors d’une cérémonie d’inauguration présidée par Sa Majesté le Roi Norodom Sihamoni et le Premier Ministre François Fillon. Il poursuit ses activités depuis la France où il exerce la responsabilité de Directeur des études de l’EFEO.

En avril 2012, il s’engage en tant que responsable d’un nouveau projet de conservation patrimoniale et d'archéologie du bâti conjuguant recherche, conservation monumentale et formation professionnelle, centré sur le Mébon occidental à Angkor. Ce projet est élaboré dans le cadre d’un Fonds de Solidarité Prioritaire du ministère des Affaires étrangères et européennes réunissant l’EFEO, l’Autorité Nationale APSARA, le ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche et le ministère de la Culture et de la communication.

L'EFEO est un établissement public à caractère scientifique, culturel et professionnel sous tutelle du ministère de l'Éducation nationale de l'Enseignement supérieur et de la Recherche. Créée à Saigon à l'instigation de l'Académie des inscriptions et belles-lettres en 1898, la Mission archéologique d'Indochine devient l'École française d'Extrême-Orient par arrêté du 20 janvier 1900. L'École s'installe à Paris en 1968. L'EFEO a pour mission la recherche et la formation à la recherche, principalement par le travail sur le terrain dans toutes les disciplines qui se rapportent aux civilisations de l'Asie, principalement de l'Asie du Sud, du Sud-Est et de l'Est.