Petroleumstilsynet (Ptil) er et statlig tilsyn som har myndighetsansvar for sikkerhet, beredskap og arbeidsmiljø i petroleumsvirksomheten på sokkelen. Det skal føre tilsyn med at aktørene i petroleumsvirksomheten holder et høyt nivå på helse, miljø, sikkerhet og beredskap, og gjennom dette også bidra til å skape størst mulig verdier for samfunnet. Tilsynsansvaret omfatter også deler av den landbaserte petroleumsvirksomheten.
Anne Myhrvold er direktør siden 2013.
Petroleumstilsynet ble opprettet i 2004 da det ble skilt ut fra Oljedirektoratet og er samlokalisert med dette i Stavanger. Petroleumstilsynet er underlagt Arbeids- og sosialdepartementet. Direktør fra 2004-2013 var Magne Ognedal.