Petrolina de Goiás apresenta uma economia diversificada com forte presença de serviços pessoais e pequeno comércio, refletindo o perfil de um município de porte médio no interior goiano. A base econômica é sustentada principalmente por atividades de serviços domésticos, comércio varejista de vestuário e alimentos, além de prestadores de serviços de beleza e construção civil. O município se destaca como polo de atendimento a demandas locais e regionais, com predomínio de microempresas e pequenos negócios voltados ao consumo da população residente e circunvizinha.