Um petroleiro é um navio utilizado para o transporte de hidrocarbonetos, nomeadamente petróleo bruto e os seus derivados.

Desde meados da segunda década do século XX que são criados exclusivamente para este fim.

Os petroleiros são, na média e no extremo, os maiores navios que existem. Os maiores objectos móveis algumas vez construídos pelo Homem eram petroleiros:

A maioria dos petroleiros de grande porte é incapaz de atracar em portos convencionais, tendo que utilizar terminais dedicados em alto mar ou passar o conteúdo para navios menores, denominados lifters.

Os petroleiros constituem um grave problema na poluição dos mares. Muitas vezes estes barcos não têm a características exigidas para um transporte seguro.

Submetidos ao mar agitado podem abrir fendas por onde derramam o conteúdo que transportam, ocasionando as marés negras, que provocam a destruição de muitos seres vivos dos ecossistemas marinhos e prejuízos incalculáveis nas zonas costeiras. Uma das mais recentes marés negras foi provocada pelo petroleiro Prestige.