Петрозаво́дский уе́зд — административная единица Олонецкой губернии Российской империи и РСФСР (Карельская трудовая коммуна).
По площади занимал 20416,8 км2 (19134,8 кв. вёрст), население по состоянию на 1897 год составляло 79712 человек[1], на 1905 год — 74137 человек.
Уезд образован именным указом Екатерины II от 24 августа (4 сентября) 1776 года и первоначально вошёл в состав Олонецкой области Новгородского наместничества (образованы этим же указом). Именным указом от 21 марта (1 апреля) 1777 года поселение Петровский завод было преобразовано в уездный город и переименовано в Петрозаводск. Именным указом от 11 (22) декабря 1781 года уезд вместе с областью был передан в состав Санкт-Петербургской губернии. В 1784 году Петрозаводск становится губернским городом Олонецкого наместничества.
Именным указом Павла I от 12 (23) декабря 1796 года введена новая сетка губернского деления Российской империи, в которой Олонецкое наместничество отсутствовало. По докладу Сената, утверждённому императором 15(26) июля 1799 года, Петрозаводский уезд был передан в состав Новгородской губернии. Одновременно в состав уезда была включена часть территории упразднённого Пудожского уезда.
С вступлением на престол Александра I именным указом от 9 (21) сентября 1801 года Олонецкая губерния была восстановлена, и Петрозаводский уезд стал её частью. Именным указом от 10 (22) октября 1802 года восстановлен Пудожский уезд и, таким образом, Петрозаводский уезд вернулся к границам екатерининского времени.
В 1867 году в составе уезда было 7 волостей: Кижская, Остречинская, Петропавловская, Салменижская, Толвуйская, Шелтозерско-Бережная, Шуйская. К 1916 году их число возросло до 15: Великогубская, Кижская, Кондопожская, Ладвинская, Остречинская, Святозерская, Сенногубская, Спасо-Преображенская, Сямозерская, Тивдийская, Типиницкая, Толвуйская, Шелтозерско-Бережная, Шуйская, Ялгубская.