کاخ پترهوف (به روسی: Петергоф) در سن پترزبورگ، مجموعه عمارت‌ها و کاخ‌های مُجَلل مربوط به دودمان رومانوف است که به فرمان پتر کبیر و در پاسخ به ساخت کاخ ورسای توسط لوئی چهاردهم بنا شده‌اند. اصل بنا در سال ۱۷۰۹ ساخته شده، اما پتر کبیر پس از بازدید از دربار سلطنتی در سال ۱۷۱۷ به فکر گسترش آن افتاد. معمار ساختمان بین سال‌های ۱۷۱۴ و ۱۷۲۸ دومنیکو ترتزینی بود. مجموعه عمارت‌ها و کاخ‌های پترهوف به عنوان بخشی از میراث جهانی یونسکو به ثبت رسیده‌اند. کاخ پترهوف در زمینی به مساحت ۱۱۰ هکتار بنا شده‌است.

سایر عمارت‌های کاخ پتروف شامل مون‌پِلیسر، مارلی، هرمیتاژ و کوتیج هستند.