↑ Количество игр и голов за профессиональный клуб считается только для различных лиг национальных чемпионатов, обновлено по состоянию на 26 января 2024 года.
↑ Количество игр и голов за национальную сборную в официальных матчах.
20 июня 2008 года Радосав Петрович перешёл в белградский «Партизан» из клуба «Раднички» (Обреновац). Петрович подписал контракт с «Партизаном» на пять лет и получил в клубе номер 20.
Первый официальный матч за «Партизан» Петрович провёл 6 августа 2008 года во втором квалификационном раунде Лиги чемпионов против «Интера» из Баку. 21 мая 2009 года Петрович забил за «Партизан» первый гол в финальном матче Кубка Сербии против «Севойно», обеспечив победу своему клубу со счётом 3:0. В июне 2009 года Петрович взял себе 8-й номер, ввиду ухода из команды в «Депортиво Ла-Корунья» носившего его до этого Жуки.
Летом 2010 года интерес к Петровичу проявляли «Валенсия» и «Спортинг» из Лиссабона[3].
30 июня 2011 года «Витесс» на своём официальном сайте объявил, что Петрович перейдёт в голландский клуб[4]. В этот же день «Партизан» подтвердил данную информацию[5]. Несколько дней спустя появилось сообщение о том, что стороны не достигли соглашения в подписании контракта из-за разногласий в сумме компенсации агенту игрока[6].
9 августа 2011 Петрович получил разрешение на работу в Англии и подписал контракт с «Блэкберн Роверс» сроком на 4 года[7]. Летом 2012 года, после вылета «Блэкберна» из Премьер-лиги, Петрович перешёл в турецкий клуб «Генчлербирлиги»[8].
26 мая 2015 года было объявлено о переходе Радосава в киевское «Динамо» как свободного агента, контракт рассчитан на 5 лет[9].
Петрович был включён Радомиром Античем в состав сборной Сербии на чемпионат мира 2010 года[10]. На турнире Петрович сыграл в победном матче против сборной Германии (1:0), выйдя на замену на 75-й минуте матча. Сербы одержали одну победу в групповом раунде и вылетели из турнира.
Первый гол за сборную Сербии Радосав Петрович забил 3 июня 2011 года в товарищеском матче против сборной Южной Кореи.