Petrilionis – lietuviška pavardė, kilusi iš vardo Petras (lot. Petrus – 'uola') su priesaga -ilionis, nusakančia kilmę arba ryšį. Tai patroniminis pavardės variantas, reiškiantis „Petro sūnus“ arba „iš Petro giminės“.
Įžymūs žmonės su šia pavarde:
- Kazys Petrilionis (1892–1967) – Lietuvos karinis veikėjas, pulkininkas.
- Algirdas Petrilionis (g. 1951) – Lietuvos diplomatas, buvęs ambasadorius.
- Tomas Petrilionis – žinomas Kauno verslininkas, visuomenės veikėjas.
Trumpai: pavardė kilusi iš vardo Petras, žymi ryšį su juo, o garsiausi jos turėtojai – karininkas Kazys Petrilionis ir diplomatas Algirdas Petrilionis.