Petersfehn wurde Mitte des 19. Jahrhunderts als Moorkolonie gegründet. Sie wurde 1853 nach dem Oldenburger Großherzog Nikolaus Friedrich Peter benannt (Regierungszeit 1853-1900), nachdem sie zunächst „Moorkolonie Bloherfelde“ hieß. Von 1847 bis 1897 gehörte die Bauerschaft zur Landgemeinde Oldenburg, dann bis 1924 zu Eversten. Von 1924 bis 1933 war Petersfehn Teil der Gemeinde Ofen und kam im Zuge der Verwaltungsreform 1933 schließlich zur Gemeinde Bad Zwischenahn. Heute ist Petersfehn in das ältere Petersfehn I und das jüngere Petersfehn II unterteilt.
Aufgrund der Entstehungsgeschichte gibt es in Petersfehn keine alten Flurnamen. Das vormalige „Niemandsland“ wurde in Kolonate aufgeteilt, die durch Parzellennummern und ggf. durch die angrenzenden Straßennamen bezeichnet waren. 1851 hatten 42 Kolonisten Land erhalten, 25 Häuser und eine erste Schule waren errichtet worden. Die Volkszählung 1853 ergab 208 Einwohner. Die Schule, der Friedhof (1874), die Kirche (1960) sowie die Sportanlagen befinden sich in Petersfehn I.