Un petrolero es un tipo de buque cisterna diseñado específicamente para el transporte de crudo o productos derivados del petróleo. Actualmente todos los petroleros en construcción son del tipo de doble casco, en detrimento de los más antiguos diseños de un solo casco (monocasco), debido a que son menos sensibles a sufrir daños y provocar vertidos en accidentes de colisión con otros buques o encallamiento.

A partir de este tipo de barcos, surgió el superpetrolero, de mayor capacidad de carga y destinado al transporte de crudo desde Medio Oriente alrededor del Cuerno de África. El superpetrolero Knock Nevis es la embarcación más grande del mundo.

Además del transporte por oleoducto, los petroleros son el único medio de transportar grandes cantidades de crudo, a pesar de que algunos han provocado considerables desastres ecológicos al hundirse cerca de la costa provocando el vertido de su carga al mar. Los desastres más famosos han sido los causados por los petroleros Torrey Canyon, Exxon Valdez, Amoco Cadiz, Erika, Prestige, Mar Egeo, Urquiola, Polycommander,...