Актёр театра и кино. Народный артист РСФСР (1988). Народный артист Украины (1999). Один из самых ярких артистов отечественного кино. После окончания в 1961 г. Харьковского театрального института, играл в различных театрах, в том числе в
Ленинградском театре им. Ленсовета, Московском драматическом театре на Малой Бронной, во МХАТе им. М. Горького, в театре "Школа современной пьесы", был штатным актёром киностудии им. М. Горького.
В кино с 1960-х годов, за годы творческой жизни снялся в более чем 100 фильмах и фильмах-спектаклях, назову лишь некоторые фильмы и роли артиста:
"Агония" (1975) - Григорий Распутин;
"Ключ без права передачи" (1976) - Кирилл Алексеевич;
"Сказ про то, как царь Пётр арапа женил" (1976) - царь Пётр;
"Грачи" (1982) - Игорь Анатольевич Ставрасов;
"Жестокий романс" (1984) - Мокий Парменыч Кнуров;
"Пиры Валтасара, или Ночь со Сталиным" (1989) - Сталин;
"Сибирский цирюльникъ" (1998) - генерал Радлов;
"12" (2007) - 5-й присяжный;
"Похороните меня за плинтусом" (2008) - Семен Михайлович Савельев;
и многие другие. Последняя роль в кино - Григорий (дядя Бори) в фильме "Ёлки 5" (2016).
Алексей Петренко неоднократно становился лауреатом различных призов на престижных кинофестивалях, имеет и государственные награды. Известно также, что он великолепно исполнял украинские песни. С 2010 г. был членом Патриаршего совета по культуре (РПЦ).
Скончался А.В. Петренко 22 февраля 2017 года в Москве, похоронен рядом с родственниками на Никольском кладбище в ближнем Подмосковье (г. Балашиха, ул. Чёрная дорога). Вход на кладбище не со стороны храма, а со стороны конторы. Войдя на кладбище, пройдите примерно метров 100 вперёд. Могила у самой дороги, слева. Найти легко.