Питер Уэллер родился в 1947 году в Стивенс-Пойнт, штат Висконсин, США, в семье Дороти, домохозяйки и бывшего военного летчика Фредерика Уэллера, ставшего впоследствии юристом. Воспитание Питер получил католическое, а детство его было ознаменовано частыми переездами ввиду работы отца.
Образование Уэллер получил в University of North Texas, специализируясь в театральном искусстве, после окончил и Американскую академию драматического искусства.
Поиграв на сцене в качестве актера театра, Уэллер решил уйти в кино, начав с телевидения. В кино дебютировал в 1979-м, сыграв в вестерне Ричарда Лестера «Буч и Сандэнс: Ранние дни». Первая крупная роль актера пришлась на драму Алана Паркера «Как аукнется, так и откликнется» в 1981-м, где он сыграл дружка Дайан Китон. Следующей крупной ролью стал заглавный персонаж в ужастике Джорджа Пан Косматоса «Неизвестная тварь», а через год, в 84-м, Питер сыграл молодого ученого-нейрохирурга в культовом приключенческом фильме У. Д. Рихтера «Приключения Бакару Банзая в восьмом измерении».
Блестящая актерская работа в боевике Пола Верховена «Робокоп» определила дальнейшую судьбу актера Уэллера окончательно: отныне его появления можно ожидать только и исключительно в картинах очень высокого качества. Успех «Робокопа» оказался настолько оглушительным, что вскоре сняли продолжение, однако, вторая версия не оправдала ожиданий, и до шедевра не дотянула; от участия в третьей серии Питер Уэллер отказался.
Джордж Пан Косматос вновь снимал Питера в 89-м, в фантастике «Левиафан», в том же году Уэллер играл и у режиссера Абеля Феррары в боевике «Истребитель кошек».
Характерная внешность с довольно длинным лицом и «стальными глазами» определила жанр актера – он оказался более всего востребован в боевиках, фантастике и триллерах. Впрочем, он не менее хорош и в драматических ролях.
Уэллер в очередной раз заставил о себе говорить, сыграв в «Обед нагишом» Дэвида Кроненберга.
Большим достижением актера считается и его работа в боевике Сидни Дж. Фьюри «Крыша мира» в 1997 году.
Вообще за время работы на экранах, Уэллер сыграл более, чем в шестидесяти фильмах. Один из последних фильмов с участием Уэллера – триллер Даррелла Рудта «Добыча», вышедший в 2007 году.
Кроме актерской работы Питер Уэллер имеет опыт работы и «по ту сторону камеры». Он является режиссером нескольких фильмов, среди которых два телесериала – «Убойный отдел» и «Одиссея 5». А в 93-м он выпустил собственную телевизионную короткометражку «Партнеры», работа над которой началась с написания им же сценария.
Среди других проектов Питера Уэллера – участие в таких шоу, как «Режиссеры» (The Directors), «Говард Стерн» (Howard Stern), «Intimate Portrait» и многие другие, в которых актер выступил в собственном лице.
Среди его многочисленных награждений – премии «Saturn Award», «Genie Award», «Independent Spirit Award» и несколько других, не считая множества номинаций.
В жизни актер является большим поклонником творчества режиссера М. Антониони. Известно, что в 2004 году актер дополнил свое образование в Syracuse University, где изучал древнюю историю и античное искусство.
Питер Уэллер женат на актрисе Шари Стоу.