Seine erste Einzelausstellung hatte Kleinschmidt 1923 im Euphorion-Verlag in Berlin, 1925 die zweite in der Galerie Gurlitt, ebenfalls in Berlin. Als erster wichtiger Kunstsammler "entdeckte" ihn 1927 der Fabrikant Wilhelm Bilger aus Ulm. In der Folgezeit entwickelte sich eine Freundschaft zwischen den Familien, durch die eine wichtige Schaffensphase des Malers in und um Ulm gefördert wurde. Auch fand Kleinschmidt in Curt Glaser, dem Direktor der Staatlichen Kunstbibliothek in Berlin, und dem Kunstkritiker Julius Meier-Graefe weitere Fürsprecher. Letzterer vermittelte ihm auch seinen bedeutendsten Mäzen, den New Yorker Sammler Erich Cohn. Durch diesen konnte Kleinschmidt 1933/34 seine Werke erstmals in den USA ausstellen, so etwa im Art Institute in Chicago und im Museum of Art in Philadelphia. Auch der bekannte Sammler Ismar Littmann zählte zu seinen frühen Förderern.

Kleinschmidts Bildwelt wird meist beherrscht von schillernden, üppigen und sinnlichen Frauen, die er als moderne Monumente der Weiblichkeit dargestellt hat. Inspiriert vom Berliner Nachtleben der 1920er Jahre wie auch von seiner in einem Wanderzirkus verbrachten Kindheit, verortet er in expressiver Malweise Bardamen, Kellnerinnen, Dirnen, Tänzerinnen und Zirkusreiterinnen drapiert mit erotischen Accessoires oder Tortenbuffets im Milieu rund um Bar, Café und Varieté. An solchen Darstellungen nahmen die Nationalsozialisten Anstoß und verfemten Kleinschmidts Kunst. Sie beschlagnahmten einen Teil der Werke und zeigten einigen von ihnen 1937 der Münchener Ausstellung „Entartete Kunst“. Zudem wurde er mit dem Malverbot belegt. Dieses konnte ihn aber nicht von der Weiterarbeit abbringen. Nach einem erfolglosen Emigrationsversuch in Frankreich ließ sich Kleinschmidt mit seiner Familie in Bensheim an der Bergstraße nieder. Hier wurden 1945 viele seiner Bilder bei einem Bombenangriff zerstört. 1949 starb Paul Kleinschmidt in Bensheim.