Nach dem Studium zur Diplom-Verwaltungswirtin (FH) an der Hochschule für öffentliche Verwaltung in Mayen war Petra Walther mehrere Jahre in den kommunalen Gebietsrechenzentren der Stadt Koblenz und der Landeshauptstadt Mainz sowie im Referat für Personal und Organisationsentwicklung, Zentrale Dienste, IT der Kreisverwaltung Südliche Weinstraße in Landau tätig. Nach dem Umzug nach Niedersachsen arbeitete sie zunächst im Personalmanagement der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH). Seit 2015 ist sie im Personal- und Organisationsreferat des Niedersächsischen Ministeriums für Inneres und Sport beschäftigt. Nach ihrem berufsbegleitenden Studium im Studiengang Public Management an der Hochschule Osnabrück wurde ihr 2018 der Abschluss Master of Business Administration (MBA) verliehen.
Petra Walther (Jahrgang 1968) ist verheiratet und hat drei Kinder, sie lebt in Barsinghausen in der Region Hannover.