Нильс Пе́терсен (нем. Nils Petersen; род. 6 декабря 1988, Вернигероде, округ Галле, ГДР) — немецкий футболист, нападающий клуба «Фрайбург».
Петерсен начинал заниматься в детской команде города. В 2005 году, минуя академию из Хальберштадта, попал в юношескую команду клуба «Карл Цейсс».
В том же году игрока стали подключать к играм второй команды, которая выступала в Южной Северо-Восточной Оберлиге. Дебютировал за неё 24 сентября 2006 года в гостевом поединке против «Заксена» Лейпциг (1:2). Петерсен вышел на замену на 65-й минуте. После новогоднего перерыва стал вызываться в основную команду, которая выступала во Второй Бундеслиге. 4 февраля 2007 года дебютировал в гостевом поединке против «Кёльна» (0:1) — вышел на замену на 89-й минуте вместо Мохаммеда эль-Беркани. Со следующего сезона Петерсен стал игроком основы «Карл Цейсса», однако появлялся в основном на замены.