1981 по 1989 годы работал дирижером в ленинградском театре Музыкальной комедии. С 1989 по 2000 год преподавал в Санкт-Петербургской государственной консерватории им. Н. А. Римского-Корсакова хоровое и симфоническое дирижирование, проводил международные мастер-классы. С 1990 по 1996 год руководил Камерным хором консерватории (1-я премия на Международном конкурсе в Хайнувке, Польша, 1993). С 1994 по 1996 год - руководитель Камерного хора Смольного собора Санкт-Петербурга, с 1996 по 2000 год - приглашенный дирижер Конгресс-оркестра Санкт-Петербурга. С хорами, балетными труппами и симфоническими оркестрами Санкт-Петербурга гастролировал более чем в двадцати странах мира. Осуществил оперные постановки в Финляндии (Ш. Гуго "Фауст", г. Пори) и Эстонии (Дж. Паизиелло "Севильский цирюльник"). С 2000 года - главный хормейстер Мариинского театра. В Мариинском театре дирижировал спектаклями: "Евгений Онегин", "Травиата", "Самсон и Далила", "Дон Паскуале" (концертное исполнение). Гастролировал за рубежом с солистами Академии молодых певцов Мариинского театра (спектакли "Свадьба Фигаро" и "Севильский цирюльник"). Под управлением Андрея Петренко хор Мариинского театра выступал с программами a´cappella в Санкт-Петербурге, Москве, Хельсинки, Берне и Лондоне.