Petrol sızıntısı, özellikle denizlerde, insan aktivitesi nedeniyle çevreye sıvı petrol hidrokarbonların salınımı nedeniyle oluşan bir çevre kirliliği türüdür. Bu terim genellikle okyanus ve karasularına petrolün salındığı su kirliliği için kullanılsa da kara üzerinde de petrol sızıntısı olabilmektedir. Tankerlerden, petrol platformlarından, petrol kuyularından ham petrolün salınması petrol sızıntısının ana kaynakları olsa da mazot ve benzin gibi rafine edilmiş petrol ürünleri, büyük gemiler tarafından kullanılan fuel oil ve atık yağların salınması da petrol sızıntısı olarak değerlendirilebilir.
Petrol sızıntısı sonucu atıklar kuşların tüylerine ve memelilerin kürklerine bulaşarak yalıtkanlık özeliklerini azaltır ve bu hayvanları sıcaklık değişikliklerine karşı savunmasız bırakır ve ayrıca su içinde batmazlık özelikleri de azalır. Petrol sızıntılarının temizlenmesi ve çevrenin etkilerinden kurtulması zordur; ayrıca sızıntı oluşturan petrolün tipi, suyun sıcaklığı, kıyıların özelikleri gibi birçok faktöre bağlıdır. Petrol sızıntılarını temizlemek haftalar, aylar ve hatta yıllar almaktadır.
Petrol sızıntılarının toplum üzerindeki ekonomik, çevresel ve sosyal etkileri felaket boyutlarına varabilmektedir. Bu nedenle petrol sızıntısına neden olan kazalar medyanın çok ilgisini çekmekte ve hükûmetlerin bu kazalara karşı tepkileri ve gelecekte olmaması için almaları gereken önlemler üzerine tartışmalar politik gündemde yoğun olarak yer almaktadır. Geçen yıllarda petrol sızıntılarını önlemek için ulusal ve uluslararası mevzuatlarda önemli düzenlemeler yapılmasına karşın büyük ölçekli petrol sızıntıları hâlâ olmaya devam etmektedir.
