Un petrolier és un vaixell de càrrega dissenyat per al transport de petroli o productes derivats. Actualment, gairebé tots els petroliers en construcció són de doble buc, en detriment dels antics dissenys d'un sol buc (monobuc). Això es deu al fet que els de doble buc són menys sensibles a sofrir danys i provocar abocaments en accidents de col·lisió amb altres embarcacions o embarrancament.

A partir d'aquest tipus de vaixells va sorgir el superpetrolier, amb més capacitat de càrrega, destinat al transport de cru des de l'Orient Mitjà al voltant de la Banya d'Àfrica. El superpetrolier Knock Nevis és l'embarcació més gran del món.

A part del transport per oleoducte, els petroliers són l'únic mitjà per transportar grans quantitats de cru, per bé que alguns han provocat considerables desastres ecològics en enfonsar-se a prop de la costa i vessar la seva càrrega al mar. Els desastres més famosos han estat els causats pels petroliers Torrey Canyon, Exxon Valdez, Amoco Cadiz, Erika i Prestige.