准确来说庞统生活的年代是东汉末年，但是基本上大家都默认三国时期包括东汉末年的，所以为了方便描述，这里也把庞统归类到三国时期。正史庞统生平与演义大致相同，主要有两点区别，《三国演义》中，庞统向曹操献过“连环计”，即让曹军用铁索将战船连成一片，这样一来，即使江山有风浪，战船也不会发生大的晃动，北方士兵不习水性，但是铁锁连船以后，士兵们就像在陆地上行走走一样，如履平地，这其实是古代版的航空母舰。然而黄盖采用火攻，烧及曹操战船以后，曹军其他战船因为被铁索连接在一起，无法散开，结果被焚烧殆尽。而在正史上，庞统并没有见过曹操，更别提献铁索连环计策了。《三国演义》中，庞统在雒城之战时，中了张任埋伏，身死落凤坡。演义中庞统得知此地名叫落凤坡，而张松的地区却没有标注，深感不妙，赶紧下令撤退，可惜已经太迟亮，而在历史上，庞统是在进攻雒城之时不小心中箭受伤，不治身亡的，而庞统死的地方被称作落凤坡。

庞统与诸葛亮齐名，被称为凤雏，与诸葛亮担任同一职务——军师中郎将。军师中郎将是刘备为诸葛亮和庞统单独创造的一个职务。三国志记载称：

先主遂收江南，以亮为军师中郎将，使督零陵、桂阳、长沙三郡，调其赋税，以充军实。——三国志·蜀书·诸葛亮传

诸葛亮亦言之于先主，先主见与善谭，大器之，以为治中从事。亲待亚于诸葛亮，遂与亮并为军师中郎将。——三国志·蜀书·庞统传

庞统一开始投奔刘备之时，仅仅担任荆州从事、耒阳县令。（三国演义称是因为庞统外貌丑陋，而被刘备轻视，而三国志并没有庞统外貌的记载。）大概是觉得刘备给的官位太低了，无法施展自己的才华，庞统开始消极怠工，不理政事。庞统因为不理政事，被刘备罢免。然而鲁肃却写信给刘备说，庞统不是一个治理百里小县的人，只有让他担任治中、别驾（地位仅次于州牧、州刺史）之类的，才能够发挥出他的才能。而诸葛亮也对刘备说，庞统的才能不在自己之下。于是刘备决定重新接待庞统，经过一番交谈，刘备发现庞统真的很有远见卓识，于是开始器重庞统。让他担任从事治中，对它的亲近信耐仅仅次于诸葛亮。除此之外，刘备还让庞统担任与诸葛亮一样的职务，即军师中郎将。这个职务原本是刘备夺取荆南四郡以后为诸葛亮单独设置的职务，让诸葛亮总督零陵、桂阳、长沙三个郡。当初刘备一共只有四个郡，除了武陵郡以外，都交给诸葛亮管理了，可见军师中郎将权力很大。刘备能够任命庞统这个职务，足见刘备此时对庞统的重用。（三国演义中增加了张飞问责庞统，庞统一天之内处理完一个月政事的细节。）

刘备受到刘璋邀请进入益州，诸葛亮留守荆州，庞统则被刘备带在身边，益州牧刘璋与刘备在涪城见面，庞统建议刘备乘机擒拿刘璋，这样一来就可以兵不血刃夺取益州。然而刘备却拒绝了庞统的建议。当初诸葛亮曾经提出过与庞统类似的建议：

过襄阳，诸葛亮说先主攻琮，荆州可有。先主曰：“吾不忍也。”——三国志

刘备当年拒绝了诸葛亮擒拿刘琮夺取荆州的建议，如今也同样拒绝了庞统的建议。刘备性格仁义。然而在政治上，仁义反而羁绊了刘备。