Petljuk begann das Jahr 2007 in guter Form, gewann das Sparkassen-Cup-Meeting mit einer Hallenbestzeit von 1:58,67 Minuten und stellte beim PSD-Bank-Meeting einen neuen Rekord auf. Sie gewann den dritten ukrainischen Hallentitel in Folge und sicherte sich die Silbermedaille bei den Hallen-Europameisterschaften 2007, wo sie Zweite hinter Oxana Sbroschek wurde. Bei den Leichtathletik-Weltmeisterschaften 2007 stand sie im Halbfinale, aber anhaltende Oberschenkelschmerzen behinderten ihre Saison. Nach dem Ende der Leichtathletik-Saison diagnostizierten Ärzte bei ihr eine Bandscheibenhernie, die von ihrem Sturz im Jahr 2006 herrührte.