Carl Petersen utstilte verk på Kunstnernes Efterårsudstilling 1905, 1918, Charlottenborg Forårsudstilling 1915-16, 1920-22, 1924, Grønningen 1915-17, Den fri Architektforening 1915 (medstifter 1909), Stockholm 1918, Verdensudstillingen i Paris 1925, hvor han vant gullmedalje for keramiske arbeider. Posthumt ble hans verker vist på Soransk Kunst 1936 og Danish Art Treasures, London, 1948.