Sebelum WRC

Solberg memenangkan kejuaraan nasional mobil radio control Norwegia pada usia 13 tahun. Setelah itu minat ia pada dunia motorsport mulai meningkat. Solberg mengikuti ajang bilcross pada 1992, tiga hari setelah ia berulang tahun yang ke-18, dan setelah ia mendapatkan SIM pertamanya. Ia menjadi juara nasional Norwegia pada tahun 1995 (dengan memenangi 19 dari 21 lomba) dan 1996 (menang 15 dari 19 lomba). Pada 1998 ia menjadi juara reli Norwegia (kakaknya Henning Solberg memenangi lima lomba antara 1999 sampai 2003).

World Rally Championship

Salah seorang sahabat Petter Solberg, John Haugland, mencoba menolong Solberg agar bisa masuk ke WRC pada akhir 1998. Setelah ia memenangi lomba testing bersama Ford, ia menandatangani kontrak tiga tahun bersama Ford sebagai pereli junior. Solberg menjadi satu-satunya pahlawan Ford pada reli Safari 1999 saat ia mencetak poin disaat dua rekan setimnya, (alm.) Colin McRae dan Thomas Radstorm gagal finish akibat kecelakaan dan mengalami cedera.

Pada 2000, Solberg secara tiba-tiba memutus kontraknya dengan Ford dan memilih untuk bergabung bersama tim Prodrive Subaru World Rally Team (SWRT) bersama (alm.) Richard Burns dan Juha Kankkunen. Podium pertamanya di ajang WRC diraih pada reli Akropolis Yunani. Ia juga finish di P5 (seharusnya P4) di reli San Remo Italia, karena team order dari Subaru untuk memuluskan jalan Richard Burns menggapai juara dunia (gagal, gelar tahun 2000 diraih Marcus Gronholm).

Di 2002, ia mendapat rekan setim baru, mantan juara dunia WRC 4 kali, Tommi Makinen. Dimana pada tahun tersebut, almarhum Richard Burns pindah ke Peugeot. Solberg akhirnya memenangi lomba WRC pertamanya di reli Wales, setelah rivalnya, Marcus Gronholm KO akibat kecelakaan.

Pada 2003, Solberg mengalahkan bintang baru WRC saat itu, Sebastien Loeb (Citroen) di reli Wales. Dengan kemenangan keduanya di Wales ini, sekaligus pula mengantarkan Petter Solberg menuju tangga juara dunia WRC untuk kali pertama dalam kariernya.

Pada 2004 sebenarnya Solberg punya peluang untuk mempertahankan gelarnya karena ia memenangi lima lomba (termasuk hat-trick di reli Wales). Sayang akibat kebanyakkan gagal finish dipertengahan musim, Solberg harus merelakan gelarnya diambil alih oleh Sebastien Loeb dari Citroen.

Pada tahun 2005, Solberg memenangi reli Swedia dan Meksiko. Namun tahun tersebut kembali menjadi milik Sebastien Loeb yang dengan susah payah mengalahkan rivalnya Marcus Gronholm.

Solberg (bersama beberapa pereli lain, termasuk Gronholm dan McRae) memutuskan untuk mundur dari reli Wales 2005 sebagai tanda belasungkawa atas meninggalnya Michael Park, navigator Markko Martin. Padahal saat itu ia tengah memimpin lomba sampai stage terakhir. Akhirnya gelar reli Wales jatuh secara rezeki nomplok kepada Sebastien Loeb, dan ia malah merayakan kemenangannya itu di tengah duka yang menyelimuti orang-orang WRC. Namun dalam statistik yang dikeluarkan pihak WRC, Petter Solberg tetap dinyatakan sebagai juara reli Wales yang sah.

Pada 2006, Solberg melanjutkan kemitraannya bersama Subaru. Walaupun gagal memenangi satu lomba pun pada 2006.

Di musim 2007, Solberg kedatangan rival baru, siapa lagi kalau bukan kakaknya, Henning Solberg. Ironisnya meskipun Henning memakai mobil privateer sedangkan Petter memakai mobil pabrikan, justru Henning-lah yang lebih unggul selama 2007. Petter sebenarnya punya peluang memenangi reli Sardinia, sayang kerusakan mekanis mengagalkan ia untuk menjadi juara di Italia.

Dan pada musim 2008 ini Petter Solberg tetap bergabung bersama tim Subaru, dan kini ia ditemani oleh Chris Atkinson, rekan setimnya yang berasal dari Australia dan 2016 dia mengikuti Formula Satu.