Vasily Petrenko és el director musical de la Royal Philharmonic Orchestra, càrrec que va assumir el 2021, en què es va convertir en director llorejat de la Reial Orquestra Filharmònica de Liverpool, després del seu àmpliament aclamat mandat de quinze anys com a director principal, del 2006 al 2021. A més, és el director principal de la Jove Orquestra de la Unió Europea des del 2015, el director associat de l’Orquestra Simfònica de Castella i Lleó i ha estat el director principal de l’Orquestra Filharmònica d’Oslo del 2013 al 2020 i el director principal de la Jove Orquestra de la Gran Bretanya del 2009 al 2013. Va deixar el seu càrrec com a director artístic de l’Orquestra Simfònica Estatal Russa Ievgueni Svetlànov el 2021, després d’haver-ne estat el director principal convidat des del 2016 i el director artístic des del 2020.
Ha treballat amb moltes de les orquestres més prestigioses del món, incloent-hi la Filharmònica de Berlín, la Simfònica de la Ràdio de Baviera, la Gewandhaus de Leipzig, la Simfònica de Londres, la Filharmònica de Londres, l’Acadèmia Nacional de Santa Cecília (Roma), la Filharmònica de Sant Petersburg, l’Orquestra Nacional de França, la Filharmònica Txeca, la NHK Symphony i l’Orquestra Simfònica de Sydney. A l’Amèrica del Nord, ha dirigit l’Orquestra de Filadèlfia, l’Orquestra Filharmònica de Los Angeles, l’Orquestra de Cleveland i les Orquestres Simfòniques de San Francisco, Boston, Chicago i Montreal.
Entre els èxits recents es troben gires extenses amb la Royal Philharmonic per les principals capitals europees, els Estats Units i la Xina. La temporada 2023-2024 va debutar amb la NDR-Elbphilharmonie a Hamburg, i va tornar a les filharmòniques de Hong Kong, Dallas, Pittsburgh, Seül, la Filharmònica de la Scala a Milà i les orquestres simfòniques de Dresden.
Les seves futures col·laboracions per a la temporada 2024-2025 inclouen la producció de Borís Godunov amb l’Òpera Nacional dels Països Baixos i actuacions orquestrals amb les orquestres simfòniques de la Ràdio dels Països Baixos, Sydney, Austràlia occidental, Nova Zelanda, Singapur, Barcelona, Atlanta, la Simfònica Nacional (Washington), Dresden i Sao Paulo.