Gaius Petronius zwany Arbitrem (27-66) – rzymski pisarz (poeta), filozof i polityk. Przypisuje się mu autorstwo wydanej anonimowo powieści Satyricon.

Krytykowany przez stoików sybaryta, praktyk epikureizmu. Według Tacyta Seneka zarzucał mu, że zamienia noc w dzień. Zdecydowanie wybierał epikurejskie przyjemności bezczynności. Jako przedstawiciel znakomitego rodu Petroniuszy nie uniknął jednak funkcji publicznych. Zarządzał rzymską prowincją w Azji, Bitynią. Pokazał wówczas, że jest człowiekiem obowiązkowym i energicznym. W 62 lub 63 roku został konsulem.

Uzyskał duży wpływ na Nerona, znudzonego stoickim Seneką. Dla zafascynowanego kulturą grecką i uważającego się za artystę cesarza oraz jego zmanierowanego dworu stał się wyrocznią w sprawach dobrego smaku i wartości artystycznych. Stąd przydomek Arbiter elegantiae (elegantiarum).

Swój wpływ na cesarza przypłacił nie tylko niechęcią Seneki, ale również nienawiścią prefekta pretorianów Ofoniusza Tygellinusa, który wykorzystał spisek na życie Nerona (65) do oskarżenia Petroniusza o kontakty z jednym z przywódców spisku, Gajuszem Pizonem. Podobnie jak Seneka i Lukan popełnił w związku z tym samobójstwo.

Filozofem\ pozostał do końca. Spodziewając się nieuchronnego wyroku śmierci zorganizował ucztę, podczas której otworzył sobie żyły, zaciskając je następnie opaską, aby opóźnić zgon. Przez kilka godzin dokonał dyspozycji majątkowych, ucztował, rozmawiał z przyjaciółmi, słuchał recytacji i muzyki. W końcu zapadł w sen aby śmierć, aczkolwiek wymuszona, do przypadkowej była podobna. Nawet w testamencie nie schlebiał, jak większość tych, co ginęli, Neronowi ani Tygellinowi, ani żadnej innej wpływowej osobistości, lecz podawszy imiona bezwstydnych chłopców i niewiast, opisał sromoty cesarza i niezwykłość każdej rozpusty; pismo to opatrzył swoją pieczęcią i posłał Neronowi. Następnie pierścień skruszył, aby się nim później nie posługiwano w celu wtrącenia kogoś w niebezpieczeństwo. (Tacyt Roczniki 16,18 przekład Seweryna Hammera).

Petroniusz jest jednym z głównych bohaterów powieści Quo vadis Henryka Sienkiewicza.

Petroniuszowi przypisuje się autorstwo komediowej, awanturniczej powieści Satyryki (Satyricon liber).

Zachowało się około dziesiątej części całości dzieła, napisanego w formie tzw. greckiego romansu, przedstawiającego w sposób zabawny, ale jednocześnie bardzo realistyczny życie różnych warstw ówczesnego społeczeństwa rzymskiego.

Głównym bohaterem i narratorem powieści jest młody (ok. dwudziestoletni) mężczyzna imieniem Enkolpiusz, na którym ciąży klątwa Priapa skutkująca całkowitą impotencją, a rzucona wskutek świętokradztwa, jakiego Enkolpiusz dopuścił się wobec kultu tego boga. Enkolpiusz razem z towarzyszącym mu chłopcem Gitonem wyrusza w podróż, która wiedzie od Marsylii, przez Italię w kierunku południowym. Co jest celem tej podróży, nie wiadomo na skutek fragmentarycznego tylko zachowania Satyriconu, ale podejrzewa się, że zmierzają do Lampsakos, które stanowiło centrum kultowe Priapa, celem przebłagania zagniewanego boga i usunięcia klątwy. Obaj bohaterowie przeżywają w trakcie drogi mnóstwo dzikich przygód (m.in. Enkolpiuszowi przypadkiem udaje się obrazić Priapa jeszcze raz).

Jedną z charakterystycznych postaci spotkanych po drodze jest typowy nowobogacki: pozbawiony dobrego smaku i prostacki, ale bałwochwalczo uwielbiający kulturę, zamożny wyzwoleniec imieniem Trymalchion. W jego domu odbywa się najbardziej znany epizod powieści, Uczta Trymalchiona, na którą dostają się główni bohaterowie.

Uważa się, że postać Trymalchiona jest karykaturą Nerona.

Trzeba jednak zaznaczyć, że identyfikacja Gajusza Petroniusza Arbitra z autorem Satyryków, którego zachowane kopie rękopiśmienne nazywają Tytusem Petroniuszem, jest tylko hipotezą. Część uczonych, wskazując na pewne elementy w treści sugerujące czas akcji,  uważa, że autor działał w czasach Augusta lub Tyberiusza.

Swobodną adaptację filmową powieści Petroniusza nakręcił Federico Fellini (1969)