Efter avlagd juristexamen vid Stockholms universitet 1987 och därpå följande tingsmeritering genomgick Petra Lundh domarutbildning vid Svea hovrätt, där hon sedan var assessor. Därefter var hon bland annat utredningssekreterare i den så kallade Granskningskommissionen (1996–99), vars uppgift var att granska brottsutredningen efter mordet på Olof Palme (se Palmemordet), samt rättssakkunnig