Vitalij Alexandrovič Petrov (rusky Вита́лий Алекса́ндрович Петро́в) (* 8. září 1984 Vyborg, Rusko) je ruský automobilový závodník, bývalý pilot Formule 1 a vicemistr série GP2 z roku 2009. Přezdívá se mu "Vyborská raketa". Ve Formuli 1 závodil v letech 2010 - 2012. Byl prvním ruským pilotem, který startoval v závodech F1.