Serhiy Volodymyrovych Petrenko (geboren op 8 december 1956) is een Oekraïense sprint kanoïst. Hij nam deel aan het dubbelspel op de Olympische Spelen van 1976 en 1980 en won twee gouden medailles in 1976. Hij won ook zeven medailles op de ICF Canoe Sprint Wereldkampioenschappen met drie gouden (C-1 500 m: 1974, 1975; C-2 10000 m: 1977), drie zilveren (C-1 500 m: 1978
, 1979; C-2 500 m: 1982), en één brons (C-2 10000 m: 1983).