בצפון אמריקה ניצח על התזמורות הסימפוניות של יוסטון, מונטריאול, בולטימור, סינסינטי, אינדיאנפוליס, סנט פול, באפלו, רוצ'סטר, הונולולו, פורטו ריקו, ונקובר, אוטווה, קוויבק וטורונטו. כמו כן, הוא עבד גם עם התזמורת הלאומית הרוסית, הפילהרמונית של מוסקבה, תזמורת תיאטרון מרינסקי, הסימפונית של סידני, הסימפונית הווירטואוזית של יפן, הפילהרמונית המלזית, הפילהרמונית של הונג קונג, הפילהרמונית של קטאר, התזמורות הפילהרמוניות של קוינגדאו ושנגחאי. בחורף 2017 מאסטרו פהליבניאן היה המנצח הראשון ממוצא ארמני שניצח על התזמורת הסימפונית הנשיאותית של אנקרה.

פהליבניאן שיתף פעולה עם מיטב המוסיקאים ביניהם מקסים ונגרוב, ליאונידס קבקוס, ואדים רפים, שרה צ'אנג, ג'ושוע בל, ג'נין יאנסן, מישה מייסקי, גדעון קרמר, ז'אן איב תיבודט, גיל שחם, ארקאדי וולודוס, עמנואל אקס, לין הארל, פאזיל סיי, נמניה ראדולוביץ', פטרישיה קופצ'ינסקאיה, מוריס אנדרה, אוולין גלני, אנדרה ווטס, מירלה פרני, רוג'רו ריימונדי, דימיטרי חורוסטובסקי, פרוצ'יו פורלנטו, ליאונה מיטשל, ליאו נוצ'י, סיימון אסטס, אלברט דוהמן, קרלו גואלפי, דניס גרייבס, ולדימיר גאלוזין, פינק, מרג'אנה ליפובסק ועוד אינספור סולניות/אמנים מהשורה הראשונה בעולם.