Vitaly Aleksandrovich Petrov (Russo: Виталий Петров) (Vyborg, 8 de setembro de 1984) é um automobilista russo. É mais conhecido como "Vyborg Rocket" na Rússia.
Em 2006 passou a disputar a GP2 Series pela equipe David Price Racing. No ano seguinte mudou-se para a Campos Racing.
Em 2010, foi apresentado pela equipe Renault como segundo piloto, ao lado de Robert Kubica, tornando-se o primeiro piloto russo na categoria.
Durante o Grande Prêmio da Malásia o piloto chamou a atenção pela disputa com o campeão mundial Lewis Hamilton, que chegou a ultrapassá-lo, mas o russo retomou a posição na curva seguinte, em uma bela ultrapassagem. O russo, no entanto, teve de abandonar a corrida devido a problemas no câmbio.
Petrov marcou os primeiros pontos da carreira no Grande Prêmio da China, quando chegou em sétimo lugar. No grande Prêmio da Turquia, Pretrov marcou pela primeira vez a volta mais rápida de uma corrida.
Na abertura da temporada de 2011, o piloto russo subiu pela primeira vez ao pódio, ao conquistar a terceira colocação do Grande Prêmio da Austrália.
Em 2012, foi contratado pela equipe Caterham para assumir o lugar do italiano Jarno Trulli.
Disputou a DTM em 2014, a European Le Mans Series em 2016 e a FIA WEC de 2016 até a atualidade
Legenda: Corridas em negrito indicam pole position; Corridas em itálico indicam volta mais rápida.