Sergei Petrenko (s. 10. syyskuuta 1968, Harkova) on entinen neuvostoliittolainen jääkiekkoilija. Hänet valittiin Neuvostoliiton ja Venäjän jääkiekon kunniagalleriaan vuonna 1992. Hän voitti jääkiekon olympiakultaa vuonna 1992.