Serhiy Volodymyrovych Petrenko (født 8. december 1956) er en pensioneret ukrainsk sprint kanoist. Han deltog i dobbelte i OL i 1976 og 1980 og vandt to guldmedaljer i 1976. Han vandt også syv medaljer ved ICF Canoe Sprint World Championships med tre guld (C-1 500 m: 1974, 1975; C-2 10000 m: 1977), tre sølv (C-1 500 m: 1978
, 1979; C-2 500 m: 1982), og en bronze (C-2 10000 m: 1983).