В одной из программ «Пусть говорят» (06.11.2011) Валентина Петренко сообщила, что в период обучения в Ростове посещала лекции Андрея Чикатило, который в тот период работал преподавателем. Сенатор подвергла резкой критике содержание его лекций.

11 ноября 2015 года Валентина Петренко презентовала карикатуру на сатирический журнал Charlie Hebdo. Карикатуру сопровождают две надписи: «Шарли Эбдо — не люди: уроды!», а также «Ад приветствует Шарли Эбдо» с ошибкой. Между тем издание «Коммерсантъ» отметило, что карикатура очень напоминает картинку украинского художника и музыканта Юрия Журавля, изображающую сидящих в котле политиков времён президентства Виктора Януковича.

Благодаря своей оригинальной причёске Петренко стала героем большого количества мемов. Профессиональный стилист Ашот Асланян убеждён, что это парик. В одном из интервью Петренко заявила, что устала отвечать на вопросы о причёске: «У меня просто вьющиеся волосы, поднимаю вверх несколькими шпильками, всё». Татьяна Толстая пишет, что пригласила сенатора Петренко на программу «Школа злословия» для того, чтобы наконец установить истину:
«Мною двигали самые непотребные и тёмные желания. Мне хотелось возложить обе руки на голову сенатору Петренко и пожамкать её прическу. Изучив картинки в интернете, я убедилась, что Валентина Александровна всегда отличалась повышенной мелкокурчавостью, но в свои юные, обкомовские годы сдерживала буйный рост волос и носила прическу вполне объяснимую, типа пчелиный рой. Личико хорошенькое, ей шло. Но по мере карьерного роста курчавость сенатора нарастала (чему можно только позавидовать, конечно), пока голова не превратилась в папаху из каракуля. При этом высота папахи варьировалась, но неизменной оставалась диковинная форма».