Петрозаводский полк ведёт своё начало от 20-го егерского полка, который был сформирован полковником Нейдгардтом в Олонце 16 мая 1803 года из 11 рот, отчисленных от разных егерских полков, в составе трёх батальонов.
20-й егерский полк принимал участие в кампании 1805 года в Померании, затем сражался с французами в Восточной Пруссии и со шведами в Готландской экспедиции. 16 февраля 1808 года полку были пожалованы две Георгиевские трубы с надписью «За отличие в течение кампании 1807 г. против французов».
В Отечественную войну 1812 года полк принимал участие во всех важнейших сражениях, в том числе в Бородинской битве. За оказанные в Отечественную войну подвиги мужества полку 13 апреля 1813 года были пожалованы знаки на кивера с надписью «За отличие» и поход за военное отличие. После изгнания Наполеона полк находился в Заграничном походе.
28 января 1833 года, при общем переформировании армейской пехоты 1-й (бывший 20-й) егерский полк был присоединён к Нарвскому пехотному полку и составил его 3-й, 4-й и 6-й резервный батальоны.
6 апреля 1863 года из 4-го резервного батальона и бессрочно-отпускных Нарвского полка был сформирован двухбатальонный Нарвский резервный пехотный полк, который 13 августа 1863 года назван Петрозаводским пехотным полком и приведён в состав трёх батальонов с тремя стрелковыми ротами. 25 марта 1864 года полк получил № 103.
Во время войны с Турцией в 1877—1878 годах Петрозаводский полк находился в Рущукском отряде и сперва занимал Чаиркиойскую позицию, а при переходе через Балканы вошёл в состав бокового отряда, прикрывавшего Твердицкий перевал. 17 апреля 1878 года полку были пожалованы Георгиевские знамёна с надписью «За отличие в Турецкую войну 1877 и 1878 гг.».