Peter Schulze-Rohr war das erstgeborene von fünf Kindern des Musikpädagogen und Orgelbauers Herbert Schulze (1895–1985) und der schweizerischen Pfarrerstochter Dorothea Rohr (1897–1990). Er wuchs in Leipzig und seit 1934 im Berliner Johannesstift auf. Mit 18 versah er seinen Wehrdienst bei der Marine am Bord der Admiral Scheer. Er gehörte zu den wenigen Überlebenden, als das Schiff im Kieler Hafen versenkt wurde. Nach dem Studium wurde er am Berliner Ensemble und am SchillertheaterRegieassistent. Später arbeitete er als Journalist.
Im Januar 1958 heiratete er Christa Fest (1932–2004), Schwester des Historikers Joachim Fest.
Nach dem Ersten juristischen Staatsexamen ging Schulze-Rohr seiner echten Neigung nach: Er wurde 1960 Chefdramaturg beim Südwestfunk, 1964 bis 1969 Redakteur und Regisseur beim NDR-Fernsehspiel. Von 1970 bis 1978 war er als freier Regisseur und Drehbuchautor tätig und leitete von 1978 bis 1989 die Hauptabteilung Fernsehspiel und Musik des SWF.
Peter Schulze-Rohr wurde als Regisseur von Produktionen der Fernsehreihe Tatort und durch Hörspielinszenierungen bekannt. Er ist der Begründer der Nachwuchsreihe „Debüt im Dritten“.