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Vitalij Opanasovyč Petrov (in ucraino Віталій Опанасович Петров?, in russo Виталий Афанасьевич Петров?; Donec'k, 6 ottobre 1945) è un allenatore di atletica leggera ucraino, specializzato nel salto con l'asta.
È stato allenatore di grandi astisti quali Serhij Bubka, Elena Isinbaeva e Giuseppe Gibilisco, tutti e tre portati a vincere il titolo mondiale; con i primi due ha anche conseguito il titolo olimpico ed il record mondiale.
È stato il primo allenatore di Serhij Bubka, da lui preso in affidamento tecnico nel 1974, appena undicenne; il rapporto si è interrotto il 16 giugno 1990 dopo 16 anni di collaborazione.[2]
Nel 2005 inizia ad allenare Elena Isinbaeva ed il rapporto si interrompe alla fine della stagione 2010.[3]
Nel 2007 ha ricevuto dalla IAAF il premio IAAF Coaches' Award per i risultati ottenuti con la Isinbaeva.[2]