Dopo aver studiato ingegneria a Dresda e matematica, filosofia e storia dell’arte a Monaco e Gottinga, Walter Peterhans si dedicò alla fotografia, completando la propria formazione a Lipsia e ottenendo nel 1926 a Weimar la qualifica di maestro fotografo. Nel 1929 Hannes Meyer lo invitò a entrare nel Bauhaus di Dessau, dove divenne responsabile del laboratorio di fotografia, sviluppando un approccio riconducibile al Neues Sehen (Nuova Visione). Nel 1938 Mies van der Rohe, che aveva conosciuto al Bauhaus, lo portò a Chicago per insegnare formazione visiva, analisi e storia dell’arte presso l’Armour Institute, poi Illinois Institute of Technology. Dopo la Seconda guerra mondiale rimase negli Stati Uniti, mantenendo tuttavia rapporti con la Germania e l’Europa; nel 1953 fu docente ospite alla Hochschule für Gestaltung di Ulm, dove diresse il corso propedeutico. Continuò a insegnare all’IIT fino alla morte, avvenuta nel 1960 a Stetten bei Stuttgart per un attacco cardiaco.