Petter Hansson inledde karriären i Stugsunds IK och sedan gick han över till Söderhamns FF i de tidiga tonåren. Från Söderhamn värvades han av Halmstads BK 1998. Han gjorde allsvensk debut 4 oktober samma år mot AIK. Hansson spelade i HBK som defensiv mittfältare och mittback och blev så småningom även lagkapten. Han var med och tog klubbens fjärde SM-guld 2000.
Sommaren 2002 flyttade Hansson vidare till SC Heerenveen i holländska ligan. Under sin tid i klubben röstades han flera gånger fram som lagets bästa spelare av supportrarna. I maj 2007 skrev han på för det franska laget Stade Rennais inför säsongen 2007/08.
Sommaren 2010 anslöt Hansson till 2004 års Champions League-finalist AS Monaco, vars säsong 2010/11 slutade dåligt i ligaspelet. AS Monaco hamnade på nedflyttningsplats och fick därmed lämna högstadivisionen efter många säsongen i rad i den. Efter AS Monacos degradering tog rykten i media fart om en comeback i Allsvenskan där Djurgården påstods ligga närmast till hands. Den 30 maj 2012 meddelade dock Hansson officiellt, via sin agent Fabrice Picot, att han avslutar sin proffskarriär.[1]
Den 7 juli 2012 avslöjade dock Hansson att han fortsätter med fotbollen – i UppsalaklubbenSunnersta AIF. Sunnerstas tränare sade bland annat att julafton kom tidigt i år efter det oväntade beskedet.[2]
Hansson debuterade i Sveriges landslag 2001. Efter debuten dröjde det till 2004 innan han gjorde nästa landskamp. Han var med i truppen till EM 2004 men fick ingen speltid. I VM 2006 fick han göra ett inhopp i förlustmatchen mot Tyskland i åttondelsfinalen, efter att Sverige fått en spelare utvisad. Detta inledde en period med Hansson som ordinarie i det svenska mittförsvaret och han spelade alla Sveriges matcher i EM 2008. Efter att ha spelat i inledningen av kvalet till VM 2010 hamnade han i de senare kvalmatcherna dock återigen på bänken.