Sa première partie de carrière a été menée à Toulouse (Laboratoire d'Aérologie puis CNRM/GAME), ou il a notamment participé au développement et à l'exploitation d'outils en ligne de modélisation de la chimie et des aérosols atmosphériques. Depuis 2009, basé au LACy (OSU-R), P. Tulet a développé avec l'IPGP et l'OPGC un programme transverse sur l'observation et la modélisation des panaches volcaniques (Piton de la Fournaise, Etna). Parallèlement il coordonne le programme intégré ReNovRisk sur les risques associés aux cyclones tropicaux. Ce programme vise à améliorer la représentation des processus cycloniques et leurs impacts actuels et futurs lors de l’atterrissage (vents, précipitations, crues, érosion, submersion, dégradation littorale). Des analyses économiques coûts-bénéfices et d'aménagement du territoire sont incluses dans ce programme fortement transdisciplinaire.