Né dans une famille de minotiers et meuniers du Puy-de-Dôme, orphelin de père, Etienne Clémentel suit ses études secondaires au collège des Frères maristes de Riom, puis obtient à Lyon en 1888 une licence ès droit et une licence ès lettres. Souhaitant développer son penchant pour la peinture, il entre dans l’atelier du peintre Carot à Clermont-Ferrand et prend des cours chez le sculpteur Fulconnis pour préparer l’entrée à l’Ecole des beaux-Arts. Mais il renonce à la voie artistique sous l’influence de sa famille, entre dans l’administration de l’Enregistrement des Domaines et Droits réunis, comme surnuméraire non titulaire, et exerce comme receveur à Thiers et à Riom. En 1889, il achète une charge de notaire à Riom et devient président de sa chambre syndicale jusqu’en 1901. Cette charge ainsi que la poursuite de sa carrière ne l’empêchent pas d’entretenir ses activités artistiques : il fréquente le salon de Mallarmé, donne des conférences sur Michelet ou sur l’âme celtique, pratique la photographie et la peinture, qu’il expose à la fameuse Galerie Bernheim-Jeune, écrit en collaboration avec J.-H. Lauwyck un drame « Vercingétorix, 1er acte : au sommet de la montagne sacrée de l'Ar-Vern » (1933) … Ami de Monet et de Bourdelle, il est également désigné comme l’un de ses trois exécuteurs testamentaires par Rodin, dont la dernière œuvre est un buste le représentant, et contribue à la création du Musée Rodin à Paris en 1916.

En 1892, il se fait élire conseiller municipal, puis adjoint au maire et, de 1904 à sa mort en 1936, maire de Riom. En 1910, il devient conseiller général du Puy-de-Dôme pour le canton de Riom et il préside l'assemblée départementale de 1912 à 1930, date à laquelle il démissionne pour raisons de santé. A la faveur d'une élection partielle le 16 septembre 1900, il devient également Député du Puy-de-Dôme, puis est réélu aux élections générales du 27 avril 1902. Inscrit au groupe de la gauche radicale, il appartint à diverses commissions spéciales, notamment à celle relative à la crise viticole, puis siège à la Commission des assurances et rentes viagères, à celle du budget pour les exercices 1903 et 1904, à celle des douanes et à celle de législation fiscale. Le 24 janvier 1905, il est nommé Ministre des Colonies où il oriente la politique dans la voie de la collaboration avec les populations indigènes. Il démissionne de ce poste le 9 mars 1906. En 1906, il devient administrateur des établissements Bergougnan (l’un des plus grands producteurs français de pneumatiques), puis d'autres sociétés Les magasins du Louvre, « Le Petit Journal » (quotidien républicain conservateur), Darracq (entreprise automobile) et la société des caoutchoucs de l’Indochine, ce qui créé polémique avant comme après-guerre. Il est à nouveau élu Député du Puy-de-Dôme le 6 mai 1906 puis le 24 avril 1910, et participe à la Commission des affaires extérieures, des protectorats et des colonies, à la Commission d'enquête sur la catastrophe de l'Iéna, à la Commission des usages industriels de l'alcool, …, et est élu vice-président de la Chambre en 1909 et 1910. Le 22 mars 1913, il est nommé Ministre de l'Agriculture, dans le cabinet Barthou, jusqu’à sa démission le 2 décembre 1913. Réélu Député le 26 avril 1914, il est brièvement nommé Ministre des Finances du 9 au 13 juin 1914, puis devient président de la Commission du budget fin 1914, avant d’être nommé par Aristide Birand, Ministre du Commerce, de l'Industrie et des Postes et Télégraphes le 29 octobre 1915, ministère qu’il conserve avec divers ajustements et ajouts jusqu’au 20 janvier 1920. Ses actions aboutissent au groupement des syndicats professionnels en une confédération devenue la Confédération générale de la production française, puis la Confédération générale du patronat français, à la mise en place des groupes régionaux de chambres de Commerce et d’une Chambre internationale du Commerce. Il perd sa place de député aux élections du 16 novembre 1919, mais est élu sénateur du Puy-de-Dôme le 11 janvier 1920 et réélu le 9 janvier 1927. Il est membre des Commissions des finances, de l'agriculture, de l'apprentissage, de la Commission du commerce et de l'industrie, du travail et des postes dont il est nommé président en 1921 et de la Commission plénière de l'Office national du crédit agricole en 1921. Il est à nouveau nommé Ministre des Finances par Edouard Herriot du 14 juin 1924 à avril 1925. Retrouvant son siège de sénateur, il est nommé vice-président (1925-1926) puis président (1927) de la Commission des Finances. Pressenti comme Premier ministre en octobre 1929 mais sans succès, en long congé dû à une attaque en 1930, il échoue aux élections sénatoriales de 1935 et dès lors se met en retraite de la vie politique, s’occupant à peindre jusqu’à sa mort le 25 décembre 1936.