Serhiy Volodymyrovych Petrenko (; syntynyt 8. joulukuuta 1956) on eläkkeellä oleva ukrainalainen sprinttikanoeisti. Hän kilpaili kaksoisryhmässä vuoden 1976 ja 1980 olympialaisissa ja voitti kaksi kultamitallia vuonna 1976. Hän voitti myös seitsemän mitalia ICF: n kanoottisprintin maailmanmestaruuskilpailussa kolmella kullalla (C-1 500 m: 1974, 1975; C-2 10000 m: 1977), kolmella hopealla (C-1 500 m: 1978
, 1979; C-2 500 m: 1982), ja yksi pronssi (C-2 10000 m: 1983).