卡尔蔡司耶拿
尼尔斯·彼得森出生在前东德的一个小城市Wernigerode，05年，他被卡尔蔡斯耶拿相中，来到了这支在德乙打滚的球队，一开始，他当然是只能够为球队青年队比赛，不过时间来到了06-07赛季的中段，他终于被提升到一线队参加比赛了，刚开始来到一线队，还是很稚嫩的在之后的06-07赛季，由于卡尔蔡斯耶拿从乙级降入了丙级的缘故，彼得森的足球之路也开始有了转机，首先他得到比以前更加多的出场机会，而且他把没有让机会溜走，他往往能够闪耀全场，不断有让人印象深刻的表现。
科特布斯
由于出色的表现，在2009年的1月，科特布斯掏出了30万欧元的转会费，让彼得森来到了科特布斯。刚开始的时候，他还只是被看作球队对未来人才的储备而在预备队累积经验。但是很不幸的是，08-09赛季结束后，科特布斯在德甲降级了。而这对尼利斯来说这却是幸运的，因为降级球队一线队很多重要的球员都离开了球队，而科特布斯也没有足够的资金来买入球员代替这些离开的球员，所以他们只能够内部潜挖，在这种环境下，彼得森被提升到了一线队。虽然大部分时间只能是在板凳上作壁上观以求累积经验，但是在这个赛季末他还是收获了三粒德乙进球。
09-10赛季开始之后，彼得森还只是球队的一个普通的板凳球员，但是在有限的替补上场时间里面，他都表现的像德甲球员，这样也令到他最后收到了圣诞老人带来的圣诞礼物，在圣诞节之后他得到了首发位置。在他成为球队首发的日子里面，他也没有让球队和球迷失望，表现依旧出色，赛季结束的时候，彼得森收获了10个进球的成绩单。
彼得森在10-11赛季的开局还是延续了上个赛季末的火热状态。
加盟拜仁
11年夏季，彼得森以280w欧元转会拜仁，身披9号战袍。
租借不莱梅
2012年6月29日，德甲拜仁慕尼黑俱乐部在官方网站宣布，将时年23岁的前锋彼得森租借给不莱梅一个赛季，新赛季彼得森将为不莱梅效力。同时拜仁和彼得森续约一年，把原本2014年6月到期的合同延长至2015年6月。
回归拜仁
【德国足球在线报道】德乙射手王尼尔斯·彼得森周四（5月19日）下午与拜仁慕尼黑签约至2014年6月30日，并且选择了原本属于意大利射手托尼的9号球衣，成为德甲巨无霸新赛季的第一位新援。这位时年22岁的德国本土射手来自科特布斯，拜仁支付了250万到280万欧元的转会费。
尽管从德乙中游队伍到德甲班霸跨度很大，而且要面临异常激烈的位置竞争，但彼得森坦言无法拒绝拜仁的邀请，“从第一秒开始我就决定走这条路了。很荣幸拜仁慕尼黑成为我的新雇主。”如果克洛泽留下，那么下赛季竞争拜仁主力中锋位置的球员将至少有三位——除了彼得森和克洛泽，还有本赛季德甲射手王戈麦斯，而奥利奇和托马斯·穆勒也可以担任中锋。
身高1.88米的彼得森左右脚皆能，头球出色，跑位灵活，活动范围大。他在2009年1月从德乙耶拿转会当时还在德甲的科特布斯，上赛季在德乙踢上主力，本赛季彻底爆发，33次联赛出场斩获25个进球与3次助攻，5次德国杯出场打进3球。彼得森迄今拥有1场德甲、78场德乙（进39球）、18场德丙以及13场地区联赛（进5球）经验。此外，他还入选过德国U19、U20与U21队，总共出场9次，打进2球。
弗赖堡
2018年2月23日，弗赖堡官方宣布与彼得森续约。 [2]
2020年1月19日，德甲联赛第18轮，弗赖堡前锋彼得森再次取得进球，这是他为弗赖堡打进的第84球，这让他成为了弗赖堡队史的射手王，超越了此前的纪录保持者、德国队主教练勒夫。 [3]
2023年2月8日，德国杯1/8决赛，彼得森读秒抓住对方门将低级失误破门锁定胜局，帮助弗赖堡在客场2-0战胜桑德豪森，晋级德国杯八强。 [7]
宣布退役
2023年3月，彼得森发文宣布将在赛季后结束职业球员生涯，正式退役。 [8]
2018年5月15日，彼得森入选德国队世界杯初选大名单。 [4]
开始日期 | 合同到期 | 转会性质 | 转会费 | 转出球队 | 转入球队 |
|---|---|---|---|---|---|
2015年7月1日 | 2022年6月30日 | 转会 | 252万英镑 | 不来梅 | 弗赖堡 |
2015年6月30日 | 2015年7月1日 | 租借回归 | - | 弗赖堡 | 不来梅 |
2015年1月1日 | 2015年6月30日 | 租借 | 18万英镑 | 不来梅 | 弗赖堡 |
2013年7月1日 | 2015年1月1日 | 转会 | 270万英镑 | 拜仁慕尼黑 | 不来梅 |
2013年6月30日 | 2013年7月1日 | 租借回归 | - | 不来梅 | 拜仁慕尼黑 |
2012年7月1日 | 2013年6月30日 | 租借 | 45万英镑 | 拜仁慕尼黑 | 不来梅 |
2011年7月1日 | 2012年7月1日 | 转会 | 252万英镑 | 科特布斯 | 拜仁慕尼黑 |
2009年1月6日 | 2011年7月1日 | 转会 | 27万英镑 | 卡尔蔡司耶拿 | 科特布斯 |
2007年7月1日 | 2009年1月6日 | 提拔 | - | 卡尔蔡司耶拿 II | 卡尔蔡司耶拿 |
2006年7月1日 | 2007年7月1日 | 提拔 | - | 卡尔蔡司耶拿 U19 | 卡尔蔡司耶拿 II |
2005年1月1日 | 2006年7月1日 | 自由转会 | - | 哈尔伯施塔特 U19 | 卡尔蔡司耶拿 U19 |
2004年7月1日 | 2005年1月1日 | 提拔 | - | 哈尔伯施塔特 U17 | 哈尔伯施塔特 U19 |
2002年7月1日 | 2004年7月1日 | 提拔 | - | 哈尔伯施塔特青训营 | 哈尔伯施塔特 U17 |
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尼尔斯·彼得森的父亲——安德烈亚斯·彼得森（Andreas Petersen）也曾是一名足球运动员，现任韦尼格罗德足球俱乐部的顾问。 [6]
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