Родился 8 сентября 1984 года в городе Выборг Ленинградской области

Впервые сел за руль в шесть лет.

Профессионально начал заниматься автоспортом в 2001 году, выступал в ледовых гонках.

В сезоне 2002 года перешел в кольцевые автомобильные гонки.

Завоевал титул Обладателя кубка Лада, безоговорочно выиграв все гонки первенства и набрав 500 очков из 500 возможных.

Победитель московского этапа Кубка Фольксваген Поло.

Победитель всех ледовых Первенств России 2003 года.

Виталий Петров назван открытием года ежегодной премии журнала «За рулем» по итогам 2002 года.

В 2003 году уехал в Европу, где выступал в Чемпионате Италии в классе Формула Рено 2.0, Чемпионате Великобритании в классе Формула Рено 2.0, Европейском Кубке Формулы Рено 2.0. Завоевал титул Чемпиона Великобритании. В этом же году дебютировал в Формуле 3000, провел одну городскую гонку, финишировал десятым.

В 2004 году Виталий Петров выступал одновременно в Европе в Формуле Рено и Формуле 3000, а во второй половине сезона полностью переключился на дебютную российскую серию LADA Revolution. Завоевал титул Вице-чемпиона, при это во всех гонках сезона стартовал с поул-позиции.

В 2005 году Виталий Петров выступал в двух классах Чемпионата России – LADA Revolution 10 побед, 12 подиумов, 6 лучших кругов, 5 поул-позишн и Формула 1600 5 побед, 9 подиумов 1 поул-позишн. И в двух этих классах он одержал уверенные победы, став двукратным Чемпионом России.

Виталий Петров был удостоен премии лучшим гонщиком года по версии журнала «За рулём».

2006 год – Бронзовый призёр Чемпионата Европы Euroseries 3000 Euronova Team. Бронзовый призёр Чемпионата Италии – 4 победы на этапах (Хунгароринг,Муджелло, Сильверстоун, Барселона).

GP2, команда DPR, стартовал в четырёх Гран При (Германия, Венгрия Турция,Италия).Лучший результат – 10 место среди 26 участников.

Формула 3000 Мастерс – 1 гонка (Брно), поул–позиция.

2007 год – Выступал в серии GP2 за команду Campos Grand Prix весь сезон 11 этапов (Бахрейн, Испания, Монако, Франция, Великобритания, Венгрия, Турция, Италия, Бельгия, Испания). Виталий занял 13 место в общем зачёте среди 36 участников в личном зачёте и стал бронзовый призёром в составе команды Campos Grand Prix.

Лучший результат-победа в первой гонки на последнем этапе на Трассе Риккардо Тормо в Валенсии. Также попадал в очковую зону на Гран При Монако - 5 место, на Гран При Франции (трасса Монья Кур) – 5 место в двух гонках этапа, а также на Гран При Турции – 5 место во второй гонке этапа.

Также Виталий выступал в серии Le Man за команду Noel Del Bello на автомобиле Courage LC 75 AER.Он принял участие в знаменитой гонке 24 часа Le Man.

В 2008 году Виталий принимает частие в зимнем Азиатском Чемпионате GP2, за команду Barwa International Campos Team. А по его окончании проведёт ещё один полноценный сезон в серии GP2 в составе команды Campos Grand Prix!!!