Алексей Петренко родился на Украине в крестьянской семье 26 марта 1938 года. Правда, в его паспорте стоит совсем другая дата – 1 апреля 1938 года. Именно в этот день его отец, крестьянин Василий Алексеевич Петренко, наконец-то, добрался до сельсовета с новостью о рождении сына. Но в те годы строго следили, чтобы детей регистрировали своевременно, вот Василий Алексеевич со страху и соврал, что сын появился на свет только сегодня.
Алексей Петренко всегда производил впечатление человека трудового, основательного. Про таких, как он, говорят - рукастый. Он и в самом деле многое умеет - был слесарем, матросом, пастухом, даже мебель сам не прочь смастерить. В молодости Алексей Петренко увлекался спортом, занимался борьбой, и боксом маненько, но руководитель драмкружка во Дворце пионеров отсоветовал, сказав, что боксерам часто носы ломают. И от борьбы отвадил, пугая на этот раз сломанными ушами… Вот и пришлось Петренко податься в актеры.
Два раза Алексей «благополучно» проваливался на вступительных экзаменах в Киевский театральный институт. Возвращаясь из Киева, он, чтобы не сидеть на шее у родителей, устраивался работать кузнецом. Говорят, что кузнецы – спокойные, основательные люди. Наверное, оттуда у Петренко такой серьезный, сосредоточенный взгляд, крепкое, мускулистое тело. Кажется, что он и сегодня легко поднимет тяжеленную кувалду… О своих бывших коллегах-кузнецах он вспоминает с большим уважением: «Я преклоняюсь перед этими людьми, они дали мне не меньше, чем мои коллеги-актеры».
В третий раз Петренко отправился попытать счастья в Харьковский театральный институт. Перед экзаменами ему очень повезло – он встретил театрального деятеля Трофима Карповича Ольховского. Юноша произвел на педагога большое впечатление, и тот заявил экзаменаторам: «Що хочте робыте, а щоб цей хлопчик у меня був. Я хочу его вчыты…»