Доктор психологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией Психологии общения и психосемантики факультета психологии МГУ, член-корреспондент Российской Академии Наук, член совета Международной лаборатории "Искусственного интеллекта" Академии Наук Российской Федерации, член Европейской Ассоциации по Психологии Личности (EAPP); член Европейской Ассоциации по Теории Персональных Конструктов (EAPCP), член Европейской Ассоциации Теории Хаоса в науках о жизни, член редколлегии журналов: "Психологический журнал" (с 1990 г.), "Общественные науки и современность" (с 1993).

Области научных исследований: общая психология, экспериментальная психосемантика. Виктор Федорович - один из лидеров нового направления в отечественной психологии - "экспериментальной психосемантики", теоретические основания которой лежат в рамках школы Л.С. Выготского, А.Н. Леонтьева, А.Р. Лурия, а в инструментальном плане реализуется дальнейшее развитие методов Ч. Осгуда (семантический дифференциал), Дж.Келли (репертуарные решетки) и Дж. Миллера (сортировки с последующим кластеранализом). Кандидатскую диссертацию защитил под руководством профессора А.Н.Леонтьева по теме: “Исследование структуры значения на вербальном и образном уровнях” (1978). Тема докторской диссертации “Психосемантика сознания” (1989). Применения методов математической статистики (фактерного, кластерного анализа, многомерного шкалирования) для построения семантических пространств делают необходимым широкое использование ЭВМ и обеспечивают связь этой проблематики с проблематикой когнитивной психологии, искусственного интеллекта. Семантические пространства выступают в работах В.Ф. Петренко операциональной моделью категориальных структур индивидуального и общественного сознания и их построение позволяет реконструировать картину мира, присущую как отдельному субъекту, так и некоей социальной группе, этнической общности и др. В этой связи психосемантический подход находит широкое приложение в изучении общественного менталитета, в этнопсихологии и политической психологии, теории массовых коммуникаций и психолингвистике (1995). Особое направление работы В.Ф.Петренко - изучение семантики измененных состояний сознания (1982; 1988). Подготовил 6 кандидатов наук. Читает лекции по психосемантике в ряде университетов России (Самарском ГУ, Смоленском ГУ, МГУ и др.).

Психосемантика сознания ежегодно актуализируется во множестве теоретических и эмпирических исследований разного плана. В 2007 г. в рамках Первой всероссийской конференции «Психология сознания: современное состояние и перспективы» было выделено целое направление.

По инициативе и при активном участии В.Ф. Петренко, который является главным редактором журнала, издаётся новый научный теоретико-методологический и историко-психологический журнал «Методология и история психологии» (2006г. – 2 инициирующих выпуска, 2007г. – полномасштабно - 4 выпуска).
В 1999 г. Президиум Российской Академии наук присудил премию им. С.Л. Рубинштейна члену-корреспонденту РАН, доктору психологических наук, профессору Виктору Федоровичу Петренко за цикл исследований по единой тематике "Анализ структуры и динамики общественного и индивидуального сознания современных россиян".

Общее количество научных публикаций 220, из них 5 монографий: Введение в экспериментальную психосемантику: исследование форм репрезентации в обыденном сознании. 1982; Психосемантика сознания. 1988; (Психосемантический анализ динамики качества жизни россиян (период 1917-1995) // Психологический журнал,1995); Лекции по психосемантике, Самара СГУ, 1997; Психосемантический анализ динамики политического менталитета. М, 1997; Основы психосемантики. М., 1997.и  2-е доп. издание, 2005; Коллективная монография –«Психосемантический анализ этнических стереотипов: лики толерантности и нетерпимости», 2000.