Pettersen kom på delt tredjeplass i Norgescupen i rulleski 2011. I november ble det tredjeplass i sprintverdenscupen i Kuusamo. Han fikk til sammen 154 poeng i Verdenscupen i langrenn 2011/12, og kom på 19.-plass i sprintverdenscupen og 53.-plass i verdenscupen sammenlagt.