Klaus Pavel absolvierte eine Ausbildung zum gehobenen Verwaltungsdienst, die er 1975 als Diplom-Verwaltungswirt (FH) abschloss. Von 1975 bis 1978 war er stellvertretender Leiter des Amts für Schul- und Straßenwesen beim Landratsamt Göppingen, von 1978 bis 1984 Kämmerer der Gemeinde Süßen. 1984 wurde er zum Bürgermeister der Gemeinde Boll und zum Vorsitzenden des Gemeindeverwaltungsverbandes Raum Bad Boll gewählt.
Am 18. Juni 1996 wurde Pavel durch den Kreistag zum neuen Landrat des Ostalbkreises gewählt. Als Nachfolger von Dr. Diethelm Winter trat er sein Amt am 11. September 1996 an.  
Am 22. Juni 2004 und am 19. Juni 2012 wurde er in seinem Amt bestätigt.  

Klaus Pavel ist Aufsichtsratsvorsitzender der Gesellschaft im Ostalbkreis für Abfallbewirtschaftung und der  Wirtschaftsförderungsgesellschaft der Region Ostwürttemberg (WIRO), stellvertretender   Vorsitzender des Verwaltungsrats der Landesbausparkasse Baden-Württemberg, Mitglied des Finanzausschusses des Deutschen Landkreistags, Vorsitzender des Finanzausschusses und Mitglied im Gesundheitsausschuss des Landkreistags Baden-Württemberg, Vorsitzender des Hochschulrates der Hochschule für Gestaltung Schwäbisch Gmünd, Mitglied im Aufsichtsrat EnBW-ODR, Mitglied im Aufsichtsrat der Kreisbaugenossenschaft Aalen, Stiftungsvorstand der Internationalen Musikschulakademie Schloss Kapfenburg und CDU-Fraktionsvorsitzender des Regionalverbands der Region Ostwürttemberg.        
Pavel ist verheiratet und hat zwei Kinder.

Der Ostalbkreis entstand am 1. Januar 1973 im Zuge der Neugliederung der Landkreise in Baden-Württemberg im Wesentlichen aus den damaligen Kreisen Aalen und Schwäbisch Gmünd sowie einem Teil des Altkreises Backnang. Im Osten Baden-Württembergs gelegen, grenzt er an den Freistaat Bayern mit den Landkreisen Ansbach und Donau-Ries. Innerhalb von Baden-Württemberg ist der Ostalbkreis umgeben von den Landkreisen Schwäbisch Hall im Norden, Heidenheim im Süden und Göppingen im Südwesten. Westlicher Nachbar ist der Rems-Murr-Kreis, der bereits der Region Stuttgart angehört.
Mit einer Fläche von 1.512 km² ist der Ostalbkreis drittgrößter der 35 Landkreise in Baden-Württemberg, im Regierungsbezirk Stuttgart ist er der größte. Gemessen an seiner Einwohnerzahl nimmt er mit 306.974 Einwohnern (Stand zum 30.09.2013 - Basis Zensus 2011) die 9. Rangstelle in Baden-Württemberg ein.

Neben den drei Großen Kreisstädten Aalen, Ellwangen und Schwäbisch Gmünd besteht der Ostalbkreis aus den sechs Städten Bopfingen, Heubach, Lauchheim, Lorch, Neresheim und Oberkochen sowie 33 Gemeinden. Zusammen mit dem Landkreis Heidenheim bildet er die Region Ostwürttemberg, die nach ihrer Fläche die zweitkleinste und mit 434.984 Einwohner (Stand: 30.09.2013 - Basis Zensus 2011) die kleinste Region des Landes Baden-Württemberg ist.

Geographisch geprägt ist der Ostalbkreis durch seine drei gänzlich verschiedenen Naturräume, die einen Ausschnitt aus dem Südwestdeutschen Schichtstufenland bilden. Wie die Stufen einer Treppe folgen von Nord nach Süd: Die Keuperwaldberge (mit ca. 26 % Anteil am Kreisgebiet), das Albvorland (44,5 %) und als höchste Stufe die Schwäbische Alb (26 %).
Die Täler der Flüsse Rems, Kocher und Jagst markieren wichtige Verkehrswege und sind gleichzeitig Entwicklungsachsen mit einer sehr frühen Industrialisierung. So sind etwa 90 % aller industriell-gewerblicher Arbeitsplätze im Bereich der genannten Entwicklungsachsen angesiedelt. Die Bereiche abseits dieser Achsen sind vorwiegend land- und forstwirtschaftlich geprägt.