Питер ДеЛуис является старшим сыном актёра Дома ДеЛуиса. ДеЛуис дебютировал в фильме 1979 года "Весёлые истории про ворованные вещи". Наиболее известная роль ДеЛуиса — сотрудника Дага Пенхолла в сериале телекомпании Fox Broadcasting Company "Джамп стрит, 21", вместе с многими перспективными участниками, такими, как Джонни Депп. Его брат Майкл пришёл в сериал в пятом сезоне, где сыграл младшего брата Дага офицера Джо Пенхолла.
ДеЛуис также известен за его роль Дагвуд в научно-фантастическом телесериале телекомпании NBC "Подводная Одиссея" с 1994 по 1996 год. ДеЛуис сыграл в эпизодах во многих телесериалах, начиная от "Факты жизни", "Джамп стрит, 21", спин-оффе "Бухгалтер", а также "Друзья", "Горец", "Андромеда", и "Звёздные врата: SG-1".
В 1997 году он начал работать над телесериалом "Звёздные врата: SG-1" продюсером, сценаристом, режиссёром и творческим консультантом. Исполнительным продюсером, режиссёром и сценаристом он работал и в спин-оффе "Звёздные врата: Атлантида", был запланирован режиссёром по крайней мере в 2 эпизодах спин-оффа "Звёздные врата: Вселенная". Его отец, Дом ДеЛуис снялся в эпизоде "Звёздных врат: SG-1" «Урго», режиссёром которого был Питер.
ДеЛуис руководил съёмочной группой телесериала jPod, по роману Дугласа Коупленда с таким же названием, премьера которого состоялась в январе 2008.