Peter Mansfield est né le 9 octobre 1933 à Londres. Diplômé de l'Université de Londres, où il obtient son doctorat en 1962, le physicien est chercheur associé à l'Université d'Illinois, la même année. En 1964, il revient en Grande-Bretagne, et intègre le département de physique de l'Université de Nottingham. Il rejoint entre 1972 et 1974 l'Institut Max Planck de recherche médicale de Heidelberg avant de revenir à Nottingham, où il devient professeur en 1979. Anobli en 1993, il est aujourd'hui professeur émérite de l'Université de Nottingham. Passionné de vol, il est titulaire d'une licence de pilotage de petits avions et d'hélicoptères.