Peter Straub, Gordon Anthony Straub ve Elvena (Nilsestuen) Straub'un oğlu olarak Milwaukee, Wisconsin'de doğdu.
Straub, erken yaşlardan itibaren açgözlü bir şekilde okudu, ancak edebi ilgileri ebeveynlerini memnun etmedi; Annesi onun bir Lutheran bakanı olmasını isterken babası onun profesyonel bir atlet olarak büyüyeceğini umuyordu. Milwaukee Country Day School'a burslu olarak katıldı ve orada kaldığı süre boyunca yazmaya başladı.
Straub, 1965'te Wisconsin-Madison Üniversitesi'nde İngilizce alanında onur derecesi ve bir yıl sonra Columbia Üniversitesi'nde yüksek lisans derecesi aldı. Milwaukee Country Day'de kısaca İngilizce öğretti, ardından 1969'da doktora yapmak ve profesyonel olarak yazmaya başlamak için Dublin, İrlanda'ya taşındı.
1970'lerin ortalarında edebi ana akım romanlarda ("Evlilik" ve "Venüs Altında") iki girişimle karışık başarıdan sonra, Straub ilk kez "Julia" (1975) ile doğaüstü ile uğraştı. Daha sonra "Beni Şimdi Görebiliyorsanız" (1977) yazdı ve kritik bir başarı olan ve daha sonra 1981 filmine uyarlanan beşinci romanı "Hayalet Hikayesi" (1979) ile kamuoyunun dikkatini çekti. Bunu, Straub'un uzun zamandır arkadaşı ve yazar arkadaşı Stephen King ile iki fantezi-korku işbirliği olan "Tılsım" ve "Kara Ev" de dahil olmak üzere artan başarı ile takip eden birkaç korku romanı.
Yaşamı boyunca pek çok romanının yanı sıra çeşitli şiir eserleri de yayımlamıştır.
1966'da Straub, Susan Bitker ile evlendi. İki çocukları oldu; kızları Emma Straub da bir romancıdır. Aile 1969'dan 1972'ye kadar Dublin'de, 1972'den 1979'a kadar Londra'da ve 1979'dan itibaren New York City bölgesinde yaşadı.
Straub, 4 Eylül 2022'de 79 yaşında, kırık bir kalçanın komplikasyonlarından öldü. Ölümü sırasında, o ve karısı Brooklyn'de (New York City) yaşıyordu.