Sara Slott-Bruun Petersen (ur. 9 kwietnia 1987 w Nykøbing Falster) – duńska lekkoatletka specjalizująca się w biegu na 400 metrów przez płotki, wicemistrzyni olimpijska z Rio de Janeiro (2016), rekordzistka kraju.
Zadebiutowała w 2003, zajmując 4. miejsce na mistrzostwach świata juniorów młodszych oraz zdobywając złoto olimpijskiego festiwalu młodzieży Europy. Czwarta zawodniczka europejskich mistrzostw juniorów w Kownie (2005). W 2007 i 2009 zajmowała 6. miejsce podczas młodzieżowych mistrzostw Starego Kontynentu. Brązowa medalistka uniwersjady w Belgradzie (2009). W tym samym roku zadebiutowała na mistrzostwach świata, docierając do fazy półfinałowej. W 2011 ponownie wystartowała na uniwersjadzie, zajmując ostatecznie 4. miejsce. Półfinalistka mistrzostw świata w Daegu (2011) oraz igrzysk olimpijskich w Londynie (2012). W 2015 zajęła 4. miejsce podczas mistrzostw świata w Pekinie. W 2016 została w Amsterdamie mistrzynią Europy oraz zdobyła srebrny medal igrzysk olimpijskich w Rio de Janeiro. W 2017 roku odpadła w półfinale biegu na 400 metrów podczas rozgrywanych w Belgradzie halowych mistrzostw Europy. Na tym samym etapie zmagań zakończyła występ podczas mistrzostw świata w Londynie w tym samym roku.