Петро́вск-Забайка́льский — город в Забайкальском крае Российской Федерации, административный центр Петровск-Забайльского района.
Находится в межгорной котловине между отрогами хребтов Цаган-Дабан (на севере) и Заганский (на юге), по узким долинам рек Баляга и Мыкырт, недалеко от границы Забайкальского края с Республикой Бурятия.
Ж.-д. станция носит название Петровский Завод и расположена на Транссибирской магистрали, в 413 км к Юго-Западу от Читы. В городе находится административный центр Муниципального района "Петровск-Забайкальский район", причём сам город Петровск-Забайкальский входит в самостоятельное муниципальное образование в составе Забайкальского края — Петровск-Забайкальский городской округ.