Флаг Петровского СП утвержден решением Совета Петровского сельского поселения от 16.08.2022 г. №4 и внесен в Государственный геральдический регистр РФ под № 14011. Описание флага:

"Прямоугольное синее полотнище с отношением ширины к длине 2:3, воспроизводящее фигуры из герба Петровского сельского поселения, выполненные белым и синим цветами. Обратная сторона полотнища зеркально воспроизводит лицевую".

Обоснование символики флага Петровского сельского поселения.
Флаг Петровского сельского поселения составлен на основе герба Петровского сельского поселения и повторяет его символику.
Петровское сельское поселение образовано 1 ноября 2004 года, а в 2018 году в Петровское сельское поселение был включён посёлок Марциальные воды как единственный населённый пункт упразднённого Курортного сельского поселения. Название современного Петровского сельского поселения произошло ещё в 1923 году, когда Спасо-Преображенская волость Петрозаводского уезда была переименована в Петровскую - в честь погибшего в 1921 году на Дону продовольственного комиссара Ивана Фёдоровича Петрова, и двух Петров Мюзиева (красноармейца) и Кирьянова (по другим данным Иякова), членов Спасогубской парторганизации, погибших в борьбе за Советскую власть уроженцев волости. Переименование произошло по ходатайству жителей волости.
Село Спасская Губа издавна славился лыжным спортом. Здесь расположен горнолыжный центр. Село гордится уроженцем Петром Владимировичем Милорадовым, чемпионом мира по биатлону. Изображение стремительно спускающегося по склону лыжника символизирует эти особенности поселения.
Две синих (лазоревых) полосы многозначны по своему смыслу:
- два поселения Петровское и Курортное, составляющие единое поселение;
- здесь находится множество источников марциальных вод, с которыми тесно связана история этих мест. Главная ценность местных марциальных вод заключается в высокой концентрации активного железа, количество которого значительно больше, чем в других известных железистых источниках российских и заграничных курортов. В 1719 году началось обустройство первого в России курорта. Сам Петр I четырежды приезжал сюда на лечение.
- вода – символ жизни и здоровья;
- уходящий за край флага поток воды символизирует неиссякаемую пользу марциальных вод, которые на протяжении вот уже нескольких веков исцеляют людей от болезней.
Примененные во флаге цвета дополняют его символику:
синий цвет (лазурь) – символ чести, красоты, благородства, духовности и чистого неба;
белый цвет (серебро) – символ чистоты, открытости, божественной мудрости, примирения.
Авторская группа:
идея флага: Константин Моченов (Химки);
художник и компьютерный дизайн: Анна Гарсия (Москва);
обоснование символики: Ольга Френкель (Москва).

По информации К.Ф. Мочёнова