Peter Tilling leitete Konzerte mit dem Philharmonia Orchestra London, dem Gulbenkian Orchester Lissabon, dem Symphonieorchester des Bayerischen Rundfunks, dem Mozarteum Orchester Salzburg, der Jungen Deutschen Philharmonie, dem Orquestra Metropolitana Lissabon und den Münchner Symphonikern. Bei den Bayreuther Festspielen 2011 dirigierte er mit großem Erfolg Tannhäuser als Einspringer für Thomas Hengelbrock. Seine Karriere als Operndirigent führte ihn darüber hinaus ans Opernhaus Zürich, an das Teatro Real, an die Opéra de Montpellier, die Staatsoper Stuttgart und ans Theater Coburg.
Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Neue Musik. So setzt sich Peter Tilling für neue Werke junger Komponisten ein, gibt Kompositionen in Auftrag und ermöglicht Uraufführungen. Bei der Münchner Biennale 2014 wie auch am Theater Freiburg dirigierte er die UA von Hector Parràs Oper „Das geopferte Leben“ mit dem ensemble recherche und dem Freiburger Barockorchester. Für die Reihe „Musica viva“ des Bayerischen Rundfunks leitete er bei der ersten Gesamtaufführung von Stockhausens „LICHT“ den Samstags-Gruß. Auch die Alte Musik bildet eine Konstante in seiner musikalischen Tätigkeit. Er leitete u.a. Händels „Almira“ bei den Händelfestspielen Karlsruhe und dirigierte Monteverdi „Poppea“, Händels „Judas Maccabaeus“ und Kantaten und Suiten Bachs.
Peter Tilling war stellvertretender GMD und 1. Kapellmeister am Staatstheater Nürnberg. Dort dirigierte er diverse Opernpremieren und leitete zahlreiche Konzerte mit der Staatsphilharmonie Nürnberg sowie ein von ihm konzipiertes Format mit neuer Musik in der Discothek Hirsch.
Als Assistent arbeitete er mit Franz Welser-Möst, Nikolaus Harnoncourt, Sylvain Cambreling, Andreas Spering, Thomas Adès und Ingo Metzmacher. Eine prägende Zusammenarbeit verbindet ihn mit Thomas Hengelbrock.
Peter Tilling studierte Dirigieren bei Peter Eötvös (Karlsruhe), Klaus Eisenmann und Klaus Arp (Mannheim), Klavier bei Paul Dan und Siegbert Panzer (Mannheim) sowie Violoncello bei Martin Ostertag (Karlsruhe) und Michael Hell (München). Als Cellist spielte er bei den Münchner Philharmonikern (2000-2002, Orchesterakadmie), weiterhin u.a. beim Ensemble Modern, dem SWR Sinfonieorchester, dem Kastalia Quartett, dem Mozarteum Orchester und dem Orchester der Oper Zürich.