Er war Olympiateilnehmer, der für die Bundesrepublik startend bei den Europameisterschaften 1982 die Bronzemedaille mit der deutschen 4-mal-100-Meter-Staffel gewann. Peter Klein war mit Ausnahme der Leichtathletik-Weltmeisterschaften 1983 von 1982 bis 1990 Teilnehmer aller Welt- und Europameisterschaften sowie Olympischen Spiele, jedoch ohne weiteren Medaillenerfolg.