Elève d'Olivier Messiaen au CNSMP, d'Igor Markevitch à Madrid et à Santiago, de Pierre Boulez à Bâle et de Franco Ferrara à Venise, Jean-Louis Petit a écrit pour tous les instruments, notamment des oeuvres associant les sonorités les plus diverses au sein d'effectifs instrumentaux très ouverts et souvent peu conventionnels, allant du simple duo aux groupes homogènes ou hétérogènes de plus de vingt instruments solistes.
On lui doit aussi des oeuvres pour instrument seul, des oeuvres d'orchestre symphonique ou de chambre, des concerti, des oratorios, trois opéras. A ce jour son catalogue comporte 368 oeuvres. Parallèlement à son activité de créateur Jean-Louis Petit est un découvreur de musiques du passé qu'il a remises à jour et dont il a enregistré une grande partie pour Decca International (Mouret, Lulli, Rameau, Campra, Mondonville, Blavet, Loeillet, Leclair, Guillemain, Marin-Marais, Naudot, Philidor, Caix d'Hervelois, Devienne, Ozi, etc...).
Cette partie de son activité (plus de 500 transcriptions) est à l'origine de la vogue actuelle et de l'engouement du public pour la musique baroque du "Grand Siècle". Jean-Louis Petit est aussi un catalyseur qui a su motiver de nombreux compositeurs en les incitant à écrire des oeuvres dont il a assuré les créations avec les ensembles qu'il dirige. En tant que chef (Lauréat du Concours Mitropoulos de New York), Jean-Louis Petit a dirigé des orchestres dans de nombreux Pays, en France, Allemagne, Suisse, Italie, Espagne, USA, Canada, Mexique, Corée, Pologne, Roumanie, Ukraine, Tchéquie, Turquie, etc..
Ses programmes sont principalement orientés vers la musique française ancienne et contemporaine. Il dirige régulièrement l'Orchestre Jean-Louis Petit qu'il a fondé en 1958 et l'Atelier-Musique de Ville d'Avray créé en 1972 et spécialisé dans l'interprétation des musiques d'aujourd'hui.