Петров Вал — город (с 1988) в Камышинском районе Волгоградской области России.
В рамках организации местного самоуправления вместе с посёлком Авиловский образует городское поселение Петров Вал.
Расположен в степной местности, в пределах Приволжской возвышенности, являющейся частью Восточно-Европейской равнины, на левом берегу реки Иловли (приток Дона), в 185 км от Волгограда, в 14 км северо-западнее районного центра, города Камышин.
Узловая станция Петров Вал Приволжской железной дороги на пересечении линии Саратов — Волгоград и линии Тамбов — Камышин.