Az Esterházy család grófi ágának sarja. Nagyapja, gróf Esterházy Móric 1917-ben Magyarország miniszterelnöke volt. Édesapja gróf Esterházy Mátyás, édesanyja Mányoki Irén Magdolna. Testvére Esterházy Márton magyar válogatott labdarúgó. A budapesti Piarista Gimnáziumban érettségizett 1968-ban.
Matematikusként végzett az ELTE Természettudományi Karon 1974-ben, majd néhány évig a Kohó- és Gépipari Minisztérium Számítástechnikai Intézetében dolgozott alkalmazott matematikusként. 1978-tól szabadfoglalkozású író volt.
Magyarországon több száz tanulmány, kritika jelent meg munkáiról; számos rangos irodalmi díjban részesült bel- és külföldön egyaránt. Regényeit és elbeszéléseit húszonhét nyelvre fordították le, külföldön is széles körben elismerik. Esterházy Pétert többen a magyar posztmodern irodalom egyik legjelentősebb alakjaként értékelik. Intertextualitás, idézetek, töredékesség, valamint mozaikszerűség jellemző műveire. A történet helyett elsősorban a szöveg fontos, és arra helyezi a hangsúlyt. Írásaiban rengeteg utalás található, és fontos számára a német kultúra is.
Esterházy Péter sok időt töltött a városunk mellett elhelyezkedő Oroszlány-Majkpusztán, ahol apai nagyszülei (gróf Esterházy Móric és gróf Károlyi Margit) éltek.
Néhány ismertebb műve:
• Termelési-regény (kisssregény) (regény, 1979) Magvető Kiadó
• Bevezetés a szépirodalomba, Magvető Kiadó
• Tizenhét hattyúk (1987) – Csokonai Lili álnéven, Magvető Kiadó
• Hrabal könyve (1990), Magvető Kiadó
• Hahn-Hahn grófnő pillantása – lefelé a Dunán (1992), Magvető
• Egy kékharisnya följegyzéseiből (1994; válogatott publicisztika) Magvető Kiadó
• Búcsúszimfónia – A gabonakereskedő (1994; komédia három felvonásban)
• Egy nő (1995) Magvető Kiadó
• Egy kék haris (1996; publicisztika) Magvető Kiadó
• Harmonia calestis (2000) Magvető Kiadó
• Javított kiadás. Melléklet a Harmonia caelestishez; Magvető, Budapest, 2002
• A szabadság nehéz mámora. Válogatott esszék, cikkek, 1996-2003; Magvető, Budapest, 2003
• Utazás a tizenhatos mélyére (2006) Magvető Kiadó
• Rubens és a nemeuklideszi asszonyok (2007; három dramolett) Magvető Kiadó
• Hasnyálmirigynapló; Magvető, Budapest, 2016