Окончил механико-математический факультет МГУ в 2006 году по специальности «Математика» и в 2012 году в аспирантуре по специальности «Математика». В 2016 году А.А. Петюшко защитил кандидатскую диссертацию по дискретной математике и математической кибернетике.