inicialmente denominada Alto Perimbó, é cercada pela Serra Geral. Em tupi-guarani Perimbó significa ?buraco?. Habitada inicialmente por índios, foi colonizada por gaúchos e catarinenses procedentes do Planalto Serrano e, em 1915, por famílias de origem alemã vindas do sul do estadoA região que constitui o território municipal chamou-se Alto Perimbó e com a mesma denominção, em 12 de julho de 1934, passou a categoria de distrito e pertencia ao município de Bom Retiro. Em 1948, com a emancipação do município de Ituporanga, desmembrou-se o município de Bom Retiro. Petrolândia passou a ser distrito do novo município de Ituporanga, mas com a denominação somente de Perimbó.
O nome Petrolândia originou-se pelo fato de que na época da criação do município, a Petrobrás, encontrava-se nas proximidades, com aparelhos de pesquisa de petróleo, sendo realizadas na localidade de Rio Galego, divisa com Serra dos Alves.
O município de Petrolândia foi criado pela lei nº 837 de 26 de julho de 1962, cuja instalação realizou-se no dia 16 de agosto de 1962.

Distritos: Sede e Rio Antinha
Gentílico: Petrolandense
Comarca: Ituporanga