Nils Petersen (* 6. Dezember 1988 in Wernigerode) ist ein deutscher Fußballspieler und Nationalspieler. Er steht beim Bundesligisten SC Freiburg unter Vertrag.
In seiner Jugend wurde Petersen in seinem Geburtsort Wernigerode beim FC Einheit und danach in Halberstadt beim VfB Germania fußballerisch ausgebildet. Später besuchte er das Sportgymnasium in Jena, spielte dort in der Jugendmannschaft und verließ das Internat im Sommer 2007, nachdem er das Abitur abgelegt hatte.
Im Februar 2005 nahm ihn der FC Carl Zeiss Jena, damals in der Oberliga Nordost, unter Vertrag. Im Januar 2007 rückte er in die inzwischen in die 2. Bundesliga aufgestiegene erste Mannschaft auf, nachdem er zuvor schon in der Oberliga-Reserve gespielt hatte. Am 4. Februar 2007 (20. Spieltag) gab er sein Profi-Debüt bei der 0:1-Niederlage im Auswärtsspiel gegen den 1. FC Köln, als er in der 89. Minute für Mohammed El Berkani eingewechselt wurde. In der darauf folgenden Spielzeit erzielte er als Einwechselspieler in der Hinrunde entscheidende Tore in den Spielen gegen Alemannia Aachen, den FC Erzgebirge Aue und den 1. FC Kaiserslautern.