Petrenko (en ) est un patronyme d'origine ukrainienne porté par plusieurs personnalités (par ordre alphabétique) : Aleksandr Petrenko (1983-), athlète russe spécialiste du triple saut ; Anatoliy Petrenko, né en 1969, militaire et homme politique ukrainien, Anatoliy Petrenko, né en 1945 homme politique ukrainien, Alexeï Petrenko (1938-2017), acteur soviétique, puis russe ; Igor Petrenko (1977-), acteur russe ; Kirill Petrenko (1972-), chef d'orchestre russe ; Maksym Petrenko (1978-2024), grimpeur ukrainien ;
Svetlana Petrenko (1974-), joueuse d'échecs moldave ; Valentina Petrenko (1955-), femme politique russe ; Vassili Petrenko (1976-), chef d'orchestre russe ; Viktor Petrenko (1969-), patineur artistique soviétique puis ukrainien.