Petrov kvalificerede sig som ottende, men stoppede efter at have kørt ind i Michael Schumachers ryg i 16. omgang, hvilket medførte en sikkerhedsbil. Det blev den tredje kontakt mellem parret i 2011, da Petrov syntes at være for involveret i at forsøge at udbremse Alonso på den lange lige før sving 3. Han pådrog sig en fem-plads grid straf for hændelsen ved den indledende, hvilket betød, at han måtte starte løbet fra sekstende plads. Han sluttede løbet som ellevte, lige foran holdkammeraten Bruno Senna, og kom lige til at gå glip af pointpositionen. Efter at have afsluttet 13. i Abu Dhabi
I et interview med russisk tv i juni 2015 angreb Petrov sit hold med henvisning til manglende udvikling, strategiske fejl og kritik af kørerne fra teamledelsen. Petrov undskyldte for udbruddet med en e-mail til alle Renault-medarbejdere, hvor Éric Bouiller hævdede, at sagen var lukket. Petrov sluttede sæsonen med en tiendeplads i Brasilien, men da Adrian Sutil sluttede sjette i løbet, gik Sutil foran Petrov til niendepladsen i den endelige mesterskabsplads.