I løpet av sine studier deltok han i kartlegging av insekter i Beringhavet og i Arktis i Nordlige Canada, og deretter med et forskningsprosjekt for National Institutes of Health undersøkte genetikken og adferden til parasittisk midd. I 1959 ble han medlem av fakultet ved Stanford University, forfremmet til professor i biologi i 1966. Han ble navngitt for Bing-professoratet i 1977, og er president i Center for Conservation Biology ved Stanford. I tillegg er Ehrlich medlem av American Association for the Advancement of Science, det amerikanske vitenskapsakademiet National Academy of Sciences, American Academy of Arts and Sciences i Massachusetts, og American Philosophical Society.