Родился в Нью-Йорке в еврейской семье владельца небольшого галантерейного магазина. Родители отца Луис и Ида Фалькс иммигрировали в США из России в конце 19 в. В трёхлетнем возрасте Питеру удалили глаз из-за обнаруженной у него злокачественной опухоли. Несмотря на это, он в детстве ничем не отличался от сверстников: играл в бейсбол, баскетбол, плавал, бегал. Увлекался шахматами. Это увлечение сохранил на всю жизнь.
Впервые появился на сцене в 12 лет в оперетте Пираты Пензанса, поставленной в летнем еврейском лагере. Учился в школе Оссининг, округ Нью-Йорк, был президентом класса. Окончил школу в 1945 году и поступил в колледж Хэмильтон. Не окончив учёбу в колледже, записался в ВМФ США и полтора года плавал на корабле коком (поваром). Вернувшись в Нью-Йорк, перевёлся в университет. Успешно его закончил и получил степень бакалавра в области литературы и политологии. Затем отправился в Югославию, где полгода проработал на железной дороге. После возвращения в США, изучал экономику в университете Сиракуз, работал администратором, клерком, учился на актёрских курсах в Нью-Йорке. В 1956 году дебютировал в мольеровском «Дон Жуане», играл в спектаклях на Бродвее. За телевизионную передачу The Price of Tomatoes  получил  в 1962 году премию Эмми.                                       
В кино начал сниматься  в 1950 году. За роли в фильмах «Корпорация Убийство» и «Пригоршня чудес» дважды был номинирован на премию Оскар*, (лучший актёр второго плана). Наибольшую известность получил, как исполнитель роли лейтенанта Коломбо в одноимённом сериале. Первые серии этого знаменитого сериала  вышли на экран в 1967 году, последняя серия – в 2003–ем. Всего было снято 60 серий. Питер Фальк получил премию Золотой глобус за лучшую мужскую роль в 1973 году и 4 раза был на эту премию номинирован (в 1974,1975,1976 и 1978 гг.). Кроме Коломбо, Питер Фальк снимался в 41 фильме, в разных ролях, в том  числе и в главных. Последний фильм, в котором он играл, вышел в 2008 году. В 2006 году  актёр написал автобиографическую книгу, использовав для названия знаменитую фразу из сериала: «Ещё кое-что»… Всерьёз занимался живописью. Выставка его картин прошла в Батлеровском институте в октябре 2006 года.
Женат Питер был дважды. Последние годы страдал от болезни Альцгеймера и умер в возрасте 84-х лет.