Димитър Петков завършва ДМА (дн. НМА „проф. Панчо Владигеров“) с композиция при проф. В. Стоянов и дирижиране при проф. Ас. Димитров през 1952 г. През 1953­-54 г. специализира в Московската консерватория композиция при А. Хачатурян и полифония при С. Скребков. Работи като хоров диригент във Военния ансамбъл. Два пъти е назначаван за директор на Софийската опера (1954­-1962 г.; 1975­-78 г.). През следващите години заема отговорни държавни и творчески постове. Той е първи секретар на българското посолство в Прага (1963­-68 г.), заместник­-председател на Комитета за изкуство и култура (дн. Министерство на културата) (1980­-82 г.), заместник-председател на Общонародния комитет за българо-съветска дружба (1983­-88 г.) и др.

Председател на СБК (1972­-80 г.).

Мелодик като творческа нагласа, Димитър Петков е автор на музикално-сценични произведения; оратории, многочастни и едночастни кантати и сюити за хор (и солисти) и оркестър (и пиано); сюити за симфоничен, духов и народен оркестър; камерни пиеси; над 1000 хорови и детски песни; музика към късометражни филми и др. Редица от родопските песни (по народни текстове) и други лирични песни са сред най-представителния репертоар на българските хорове. В последните години от живота си пише църковни песни за смесен и женски хор, наградени и изпълнени на Конкурса за нови литургични песнопения “Нека бъдем по-добри” (1995, 96 г.).

Музикално-сценични произведения:

“Замлъкналите камбани” – опера (1985 г.).
“Неспокойни сърца”, либр. Е. Балабанов –­ оперета (1976 г., София, ДМТ).

Детски оперети:
“Кривата пътека”, либр. Е. Видлички (1962 г., БНР);
“Господарят на ледената пещера”, либр. Д. Точев (1977 г., Казанлък).

Хорово-оркестрови произведения:
Оратории:
“Рожен слиза от Родопа” за солисти, смесен хор, детски хор и симфоничен оркестър, т. Вл. Башев (1966 г.);
“Ти си в нашите зеници, Пионерия” за солисти, рецитатор, детски хор и симфоничен оркестър (1980 г.).

Кантати (многочастни и едночастни):

За смесен хор и симфоничен оркестър:
“Септемврийска легенда (соло баритон), т. Кр. Пенев (1953 г.);
“Кантата за дружбата” за соло, смесен (мъжки) хор и оркестър (или тригласов хор и пиано), т. Н. Зидаров (1955 г.);
“Комунисти” (соло бас), т. Ст. Етърски (1966 г.);
“Кантата за родината” (1972 г.);
“Кантата за Паисий” (соло бас), т. Н. Вълчев (1973 г.);
“Кантата Олимпика” (1973 г.);
“Празнична кантата” (1974 г.);
“Кантата за Антонивановци” (солисти), т. Н. Вълчев (1978 г.);
“Реквием за Желю Демиревски” (солисти), т. Г. Струмски (1982 г.) и др.

За мъжки хор и симфоничен оркестър:
“Реквием за матроса” (соло мецо-сопран), т. Н. Зидаров (1967 г.).

За детски хор и камерен състав:
“Децата на Ястребино” (солисти, рецитатор), т. Н. Зидаров (1975 г.).

Сюити за хор и симфоничен оркестър:

За смесен хор:
Сюита от музика към късометражния филм “Плодовете на нашата земя” (1953 г.);

“Обич” (солисти), т. Н. Зидаров (1977 г.) и др.

За детски хор:
“Пионерско сърце” (солисти), т. Н. Зидаров (1952 г.);
“Искрите на Октомври” (камерен оркестър)., т. Н. Зидаров (1971 г.) и др.

Произведения за симфоничен оркестър:

Музика към танцови постановки:
“Ръченица” (1949 г.);
“Тракийска сюита” (1949 г.);
“Кукерско хоро” (1950 г.);
“Овчари” (1951 г.);
“Краковяк” (1951 г.);
“Женско хоро” (1953 г.);
“Чапраз” (1953 г.);
Сюита от 4 народни песни (1955 г.);
“Русенски ръченик” (1955 г.) (оркестрация за духов оркестър Н. Цонев, 1979 г.);
“Тракторна бригада” (1959 г.);
“Родопска сюита” (камерен оркестър) (1966 г.).

Произведения за духов оркестър:
“Родопска сюита” (1966 г.).

Произведения за народен оркестър:
“Тракийско хоро” (1951 г.);
“Българска сюита” (1953 г.);
“Право хоро” (1958 г.);
“Лудото хоро” (1969 г.).

Камерна музика:
“Родопски миниатюри” за струнен квартет (1955 г.);
Три полифонични пиеси за флейта, кларинет и фагот (1953 г.);
“Романс” за флейта и пиано (1973 г.);
“Песен” за фагот и пиано (1976 г.).

Хорови песни:
За смесен хор:
“Слънце е нашата партия”;
“Комунистическа”;
“Росице, руса девойко” (соло сопран);
“Момне ле, бално ли ти е”;
“Гизди са, кичи, Тодоро”;
“Петруно моме”;
“Дельо хайдутин”;
“За щок ма, майчо, изкути”;
“Майчина песен” (соло сопран; и за женски хор);
“Носталгия”, т. С. Румянцев;

Цикъл от 3 песни:
“Минават дни без песни”, “Ти отново дойде” и “Славеи ми пяха цяла нощ”, т. П. Матев” и др.

“Херувимска песен” (1995 г.).

За дамски хор акапела:
“Месечинко лю, грейливка” (соло сопран);
“Очи, очи” и др.

“Тебе поем” и “Яко да царя” (1996 г.).

За мъжки хор:
“Яна”;
“Нику лю, дощеру” и др.

Избрана литература за Димитър Петков:
Панайотова, Лиляна и Кичка Стойкова. “Димитър Петков”. Библиографски очерк (С., 1979).

Павлов [Клостерман], Евгени. “Димитър Петков” (С., 1987).