William Louis Petersen (n. Evanston, Illinois; 21 de febrero de 1953), es un actor estadounidense de ascendencia danesa.
Petersen se graduó de la preparatoria Bishop Kelly en Boise, Idaho en 1972. Fue aceptado en la Universidad de Idaho gracias a una beca para jugar al fútbol americano. En un intento por mejorar su promedio escolar en la universidad, Petersen tomó un curso de actuación que cambió el destino de su vida. En 1974 dejó la universidad junto con su novia Joanne Brady, y siguió a un profesor de drama en España donde desarrolló sus habilidades histriónicas como actor de Shakespeare. Concretamente estuvieron un año en la Universidad de Oñate (Guipúzcoa) donde nació su hija (en Mondragón) y por lo cual le pusieron de nombre Maite Nerea ("Mi amada" en Euskera).
Petersen regresó a Idaho con la esperanza de convertirse en actor, pero tuvo poca suerte. Viajó a Chicago para vivir con unos parientes. Ahí comenzó su carrera y obtuvo su carné de actor. Actuó con la Compañía de Teatro Steppenwolf y fue cofundador del Remains Theater Ensamble el cual incluyó a los prominentes actores Gary Cole y Ted Levine.