Tatyana Dmitriyevna Petrenko-Samusenko (en russe : Татьяна Дмитриевна Петренко-Самусенко), née le et morte le , est une escrimeusesoviétique pratiquant le fleuret.
Elle remporte dans les années 1960 et 1970 trois titres olympiques par équipes, quatre titres mondiaux par équipes et un titre mondial individuel.