Un petroleiro é un barco deseñado para o transporte de cru ou produtos derivados do petróleo. Desde 1990, tralo accidente do Exxon Valdez, tódolos petroleiros en construción son de tipo de dobre casco en detrimento dos máis antigos deseños dun só casco (monocasco), debido a que son menos sensibles a sufrir danos e provocar verteduras en accidentes de colisión con outros buques, ou embarrancamento.
A partir deste tipo de barcos, xurdiu o superpetroleiro, de maior capacidade de carga, e destinado ao transporte de cru dende Medio Oriente arredor do Corno de África. O superpetroleiro Knock Nevis foi a embarcación máis grande do mundo.
Ademais do transporte por oleoduto, os petroleiros son o único medio para transportar grandes cantidades de cru, a pesar de que algúns provocaron considerables desastres ecolóxicos ao afundirse preto da costa, provocando a vertedura da súa carga ao mar. Os desastres máis famosos foron os causados polos petroleiros: Torrey Canyon, Exxon Valdez, Amoco Cadiz, Erika, Prestige etc.
Os petroleiros clasifícanse segundo a súa capacidade de carga, tal que: