Sture Pettersson (né le à Vårgårda et mort le à ) est un coureur cycliste suédois. Il a notamment été trois fois champion du monde du contre-la-montre par équipes avec ses frères Tomas, Erik et Gösta, en 1967, 1968 et 1969. Il a également été médaillé olympique dans cette discipline aux Jeux de 1964 et de 1968. Il a ensuite été professionnel de 1970 à 1972. Au sein de l'équipe italienne Ferretti, il a été l'un des équipiers de son frère Gösta lors de sa victoire au Tour d'Italie 1971.