Петко Венелинов е роден във Враца, но след 12 клас идва в София, където завършва Националната академия за театрално и филмово изкуство в класа на проф. Маргарита Младенова и проф. Иван Добчев, випуск 2012 г. Работи и на щат, и на свободна практика като актьор. От 2015 г. до 2018 г. е част от трупата на Младежки театър „Николай Бинев“. Там публиката може да го разпознае в емблематични роли в представления като Боркин в „Иванов“от А. П. Чехов, Шапкаря и Луис Карол в „Алиса в страната на чудесата“ по Луис Карол , Фил Рейналди в „Пилето“ по У. Уортън и др. Познат е още и от малкия екран като Станислав в хитовия сериал „Скъпи наследници“ по БТВ.
Петко Венелинов участва още в спектакли на Сатиричен театър „Алеко Константинов“, Драматичен театър – Търговище, Драматичен театър-Ловеч, Драматичен театър „Стефан Киров“-Сливен, Драматично куклен театър „Иван Димов“ – Хасково и в други частни проекти например като младежкото представление „Самотни персонажи“ в Yalta Art Room.
На сцената на зала „България“ той се превъплъщава за втори път в образа на Маестро Маус към детско-образователната програма „Фортисимо“ на Софийската филхармония.
