On estime qu'entre 2 000 et 4 000 Pétrels géants ont été tués par la campagne de pêche à la palangrede la Légine australe (Dissostichus eleginoides) de 1997-1998. Il a été démontré aux îles Malouines que l'espèce est aussi victime de la pêche au filet dérivant. Des diminutions de population ont aussi été imputée, au niveau de certaines zones, à la réduction importante des effectifs d'Éléphant de mer du sud (Mirounga leonina, dont les cadavres constituent une importante source alimentaire pour cette espèce), mais aussi à la pression humaine. Le Pétrel géant est un oiseau sensible au dérangement ; il quittera définitivement son nid s'il est dérangé trop souvent, abandonnant oeuf ou petit. Lorsqu'il se sent en danger, il est capable de régurgiter une huile nauséabonde qu'il projete sur son assaillant.
Après un déclin au cours des années 1980 et 1990, il semble que la population de Pétrel géant soit de nouveau en augmentation sur certaines zones, comme les îles Crozet, les îles Malouines, l'île Gough, l'île Heard et en Géorgie du Sud. La population en 2008 était estimée à 97 000 individus
Cette espèce est placée en annexe II de la Convention de Bonn et en annexe I par l'ACAP (Agreement on the Conservation of Albatross and Petrels). L'IUCN, en dépit d'une apparente stabilisation des populations de Pétrels géants, a classé cette espèce dans la catégorie "V" (Vulnerable) puis "NT" (Near Threatened, c'est-à-dire quasi menacée) entre 2000 et 2009 à cause de la menace toujours présente que constitue la pêche industrielle sur cette espèce
Cet oiseau pélagique est cantonné à l'hémisphère Sud. Il niche sur des îles des régions polaire, antarctique et subantarctique, comme les îles Malouines, les îles au large de la Patagonie, la Géorgie du Sud, l'île Gough, les îles Orcades du Sud, les îles Shetland du Sud et autres îles de l'océan Antarctique, de même que sur le continent Antarctique. Il niche aussi sur les îles Crozet et les îles Kerguelen, sur l'Archipel du Prince-Édouard, l'Île Heard et l'Île Macquarie. Quelques individus nichent aussi sur l'Archipel Tristan da Cunha et les îles Diego Ramirez. Les colonies de nidification s'installent sur des sols nus ou herbeux, souvent à proximité de colonies de manchots. Il est très à l'aise dans les tempêtes qui peuvent sévir à certains endroits, comme par exemple aux îles Crozet où les vents dépassent les 100 km/h cent jours par an.
Plusieurs États ont émis des timbres à l'effigie de cet oiseau : l'Argentine en 1980 et 1986, le Territoire britannique antarctique en 2005, les Maldives en 2007, la Géorgie du Sud-et-les Îles Sandwich du Sud en 1987 et 2006, l'île Sainte Hélène en 1993, la Tanzanie en 1999, l'Archipel Tristan da Cunha en 2000, le Chili en 2001 et les Terres australes et antarctiques françaises en 1986.