Родился 22.12.1918 в городе Шостка ныне Сумской области в семье рабочего. Украинец. Член КПСС с 1941. Окончил 10 классов.

В ВМФ с 1936. Окончил в 1939 Ейское военно-морское авиационное училище.

В боях Великой Отечественной войны с июня 1941.

Командир эскадрильи 20-го истребительного авиационного полка (14-я смешанная авиационная дивизия, ВВС Северного флота) капитан Петренко к июлю 1944 совершил 261 боевой вылет для сопровождения бомбардировщиков и штурмовиков, на разведку и другие задания. В 69 воздушных боях сбил лично 11 и в группе1 самолет противника.

Звание Героя Советского Союза присвоено 19.8.44.

После войны продолжал службу в ВВС. В 1949 окончил Военно-воздушную академию С 1974 полковник Петренко — в запасе. Жил в Ленинграде.

Награжден орденом Ленина, 2 орденами Красного Знамени, орденами Ушакова 2 степени, Красной Звезды, медалями.

Умер 22.7.1976.

Его бюст установлен на аллее Героев на территории Музея ВВС Северного флота.