Patrocinadora de Flamengo, Fórmula Truck, Comitê Olímpico Brasileiro, Rally Internacional dos Sertões, entre outros. Fornecedora de combustível para a Williams na Fórmula 1 há dez anos. Colaboradora de modalidades como surfe, handebol e tênis. Todas essa ações colaboraram para que a Petrobras fosse apontada, em uma pesquisa da Market Analysis, a marca mais lembrada no esporte. Ao todo, 25% dos entrevistados da pesquisa votaram na estatal em um levantamento realizado em junho em todas as capitais do Brasil. A companhia ficou à frente de empresas como Coca-Cola, Nike, Nestlé, Caixa Econômica Federa, Samsung, Parmalat, Adidas e Nike. Em 2007, a Petrobras investiu cerca de R$ 76,5 milhões no esporte. Para 2008, a meta estipulada pela estatal é gastar R$ 85 milhões, marca 10% maior que a do ano anterior. Neste ano, a companhia aumentou o valor de investimento ao se tornar a patrocinadora oficial da delegação brasileira que compete os Jogos Olímpicos de Pequim. No total, a Petrobras gastou R$ 26 milhões nesse novo acordo. Além disso, em maio deste ano, a empresa lançou o programa Petrobras Esporte & Cidadania, que destina R$ 25 milhões a projetos aprovados pela Lei de Incentivo ao Esporte. O objetivo dessa ação e inserir crianças na sociedade por meio do esporte.