С 1962 г. произведения композитора звучат в городах США и Японии. Пендерецкий выступает с лекциями о современной музыке. В это время он обращается к произведениям крупной формы: сочинениям для солирующих инструментов с оркестром, опере, балету, оратории, кантате (оратория "Dies irae", посвященная жертвам Освенцима, — 1967; детская опера "Самый сильный"; оратория "Страсти по Луке" — 1965, монументальное сочинение, выдвинувшее Пендерецкого в число самых исполняемых композиторов XX в.).
В 1966 г. композитор едет на фестиваль музыки стран Латинской Америки, в Венесуэлу, в 1966 — 69 годах ведет композиторский класс в Эссене и Берлине. В 1969 г. в Гамбурге и Штутгарте ставится новая опера Пендерецкого "Дьяволы из Людена", (1968), которая в том же году появляется на сценах 15 городов мира. По заказу ООН композитор, пользующийся большим авторитетом во всем мире, создает для ежегодных концертов ООН ораторию "Космогония", построенную на высказываниях философов древности и современности о происхождении вселенной и устройстве мироздания — от Лукреция до Ю. Гагарина.
Лукреций. О природе вещей
(К. Пендерецкий. Космогония)
К 200-летию США композитор пишет оперу "Потерянный рай" по поэме Дж. Мильтона (премьера в Чикаго, 1978 г.). Из других крупных сочинений 70-х гг. можно выделить Первую симфонию, ораториальные сочинения "Магнификат" и "Песнь песней", а также Скрипичный концерт (1977), посвященный первому исполнителю Исааку Стерну. В 1980 г. композитор пишет Вторую симфонию и "Те Deum". В это время музыкальный стиль Пендерецкого эволюционирует в сторону большей традиционности, тяготеет к неоромантизму, обнаруживает влияние Шуберта, Сибелиуса, Малера, Шостаковича.
В местечке Люславицы Пендерецкий организует международный фестиваль камерной музыки молодых композиторов. Яркая контрастность, зримость музыки Пендерецкого объясняет его постоянный интерес к музыкальному театру. Третья опера композитора "Черная маска" (1986) по пьесе Г. Гауптмана соединяет нервную экспрессивность с элементами ораториальности, психологической точности и глубины. "Я писал "Черную маску" так, как будто это мое последнее сочинение", — сказал Пендерецкий в одном из интервью. — "Для себя я решил завершить период увлечения поздним романтизмом".
В свои последние годы Пендерецкий усиленно занимался педагогической деятельностью, словно боясь не успеть передать молодым музыкантам свой бесценный опыт. С 1972 г. и до кончины он ректор краковской Высшей музыкальной школы, одновременно ведет класс композиции в Йельском университете (США). Он также много концертировал как дирижер, считая, что «ни один композитор не может написать то, что он на самом деле хотел бы. Воображение гораздо более богато, чем возможность записи. Дирижируя собственным произведением, ты как бы возвращаешься к тому, что было потеряно во время работы над сочинением».
Скончался композитор в Кракове после продолжительной болезни 29 марта 2020 года. 2 апреля 2020 года состоялась похоронная церемония в присутствии близких родственников с временным захоронением урны с прахом композитора в крипте костёла Святого Флориана в Кракове. Окончательная похоронная церемония с государственными почестями состоялась 29 марта 2022 года в Национальном пантеоне храма Святых Петра и Павла в Кракове.
Как глубоко верующий католик, Кшиштоф Пендерецкий создал немало духовных сочинений. В 1981 году появился «Agnus Dei», посвящённый памяти глубоко почитаемого в Польше кардинала Вышинского; в 1982 — «Recordare Jesu pie», написанный по случаю причисления к лику блаженных священника Максимилиана Кольбе, который в 1941 году, спасая другого пленника, добровольно пошёл на смерть в Освенциме. В 1984 году — в сороковую годовщину Варшавского восстания против нацистской оккупации — был создан «Dies Irae». Наверное, наиболее значительное из них — «Польский реквием», который впервые прозвучал в 1984 году под управлением Мстислава Ростроповича. Но это была далеко не окончательная редакция. Автор дважды дополнял свое сочинение: в 1993 году дописал к партитуре «Sanctus», а в 2005 году — «Чакону для струнного оркестра» памяти Папы Иоанна Павла II.
Однако композитор был не чужд и идей экуменизма. Поэтому композитор нередко обращается и к православной традиции.
В 1970 г. Пендерецкий создает одно из самых впечатляющих и эмоциональных своих сочинений — "Заутреню". Обращаясь к текстам и напевам православной службы, автор применяет средства новейшей композиторской техники. Первое исполнение "Заутрени" в Вене (1971) вызвало огромный энтузиазм слушателей, критики и всей музыкальной общественности Европы.