Peter DeLuise commence sa carrière dans le film Hot Stuff en 1979. Mais il se fait connaître du grand public grâce au rôle du policier Doug Penhall dans la série 21 Jump Street, de 1987 à 1990 (son frère Michael joua le rôle du petit frère de Penhall dans la saison 5).
Il s'est occupé de la série Stargate SG-1, en tant que producteur, scénariste et réalisateur. Il a fait quelques apparitions en tant qu'acteur dans certains épisodes, surtout dans les scènes comiques. Il a également été producteur exécutif, scénariste et réalisateur de Stargate Atlantis.
Liens familiaux
Fils de l'acteur Dom DeLuise et frère de Michael et David DeLuise, Peter DeLuise est marié à l'actrice canadienne Anne Marie Loder, le couple a un fils, Jake Dominick, né le 11 avril 2004.