Peter Wallenberg föddes i Stockholm 29 maj 1926. Fadern var finansmannen Marcus Wallenberg.
Peter Wallenberg gick på internatskolan i Sigtuna. Han fortsatte sedan sina studier och avlade jur kand-examen 1953.
Han började sin industrikarriär 1953 i Atlas Copco. Från 1956 arbetade han för Atlas Copco i USA, dåvarande Rhodesia, Kongo samt i Storbritannien. Han återvände till Sverige 1967 och blev divisionschef och därefter vice vd i moderbolaget. Efter att brodern Marc berövat sig livet 1971 blev Peter Wallenberg vice ordförande i S-E-Bankens styrelse. 1982 avled fadern och då övertog Peter Wallenberg huvudansvaret för Wallenbergsfären. Han var styrelseordförande för Investor med kontroll av värden för runt 75 miljarder kronor och med en halv miljon anställda. Han hade betydande makt i svenska storbolag, såsom Astra, Asea, Asea Brown Boveri, Ericsson, Electrolux, Saab, Scania, SAS och SKF. 1997 lämnade han ordförandeposten men behöll sitt inflytande över Wallenbergimperiet som ordförande i familjestiftelser med röststarka aktier i Investor.
Peter Wallenberg drabbades under sin levnad av flera hjärtinfarkter. Den första fick han 1972. 1991 genomgick han en omfattande hjärtoperation i USA.
I en intervju i Expressen 1996 sa han att han valde att ta ansvar för vissa saker och att man då fick avstå en del, familj och annat. Han undvek att synas för allmänheten men uppmärksammades i medierna när det i en tv-intervju slank ur honom en, som många ville tolka, rasistisk kommentar. Han beklagade senare sitt uttalande. Året före skrev tidningarna om ett kidnappningsförsök mot Peter Wallenberg då fyra män greps på hans gård Brevik på Värmdö utanför Stockholm.
Peter Wallenberg var tennisintresserad och bland annat styrelseledamot i Kungliga Lawn Tennis-klubben och hedersordförande i Svenska Tennisförbundet.
Peter Wallenberg var verksam i styrelsen för Knut och Alice Wallenbergs stiftelse sedan 1971 och var ordförande från 1982 tills helt nyligen, då han lämnade över till Peter Wallenberg junior.
