Sergej Petrenko (Chmelnytsky, 8 december 1956) was een Sovjet-Oekraïens kanovaarder.
Petrenko won in 1976 olympisch goud in de C-2 over 500 en 1000 meter samen met Aleksandr Vinogradov.
1976: Sergej Petrenko & Aleksandr Vinogradov · 1980: László Foltán & István Vaskuti · 1984: Matija Ljubek & Mirko Nišović · 1988: Nicolae Juravschi & Viktor Reneiski · 1992: Dzmitryj Dawhaljonak & Aljaksandr Masjajkow · 1996: Csaba Horváth & György Kolonics · 2000: Ferenc Novák & Imre Pulai · 2004: Meng Guanliang & Yang Wenjun · 2008: Meng Guanliang & Yang Wenjun · 2024: Liu Hao & Ji Bowen
1936: Jan Brzák-Felix & Vladimír Syrovátka · 1948: Jan Brzák-Felix & Bohumil Kudrna · 1952: Finn Haunstoft & Bent Peder Rasch · 1956: Alexe Dumitru & Simion Ismailciuc · 1960: Leonid Geisjtor & Sergej Makarenko · 1964: Andrei Chimitsj & Stepan Osjtsjepkov · 1968: Serghei Covaliov & Ivan Patzaichin · 1972: Vladislavas Česiūnas & Joeri Lobanov · 1976: Sergej Petrenko & Aleksandr Vinogradov · 1980: Ivan Patzaichin & Toma Simionov · 1984: Ivan Patzaichin & Toma Simionov · 1988: Nicolae Juravschi & Viktor Reneiski · 1992: Ulrich Papke & Ingo Spelly · 1996: Andreas Dittmer & Gunar Kirchbach · 2000: Florin Popescu & Mitică Pricop · 2004: Christian Gille & Tomasz Wylenzek · 2008: Aliaksandr Bahdanovitsj & Andrei Bahdanovitsj · 2012: Peter Kretschmer & Kurt Kuschela · 2016: Sebastian Brendel & Jan Vandrey · 2020: Fernando Jorge & Serguey Torres