Петничка пећина је једна од најпознатијих природних знаменитости Ваљева.

Налази се у селу Петница на око 7,5 km од Ваљева, на врху кречњачке стене. Још од XVIII века је предмет научних истраживања.

У пећини и њеној непосредној околини пронађена су најстарија сведочанства о животу људи у западној Србији. Пећина се састоји од око 600 m дугих канала и бројних одаја. Најнижи ниво зове се Велика пећина због огромног троугластог улаза висине око 15 m из кога извире река Бања. Горња тј. мања пећина је пак, већих димензија, а њена најпространија одаја, коју такође зову и концертна дворана, има природно осветљење које потиче од два отвора на таваници. Ту је откривено огњиште, трагови боравка човека од Неолита, остаци фауне из леденог доба, кости пећинског медведа, хијене, срндаћа али и војничка опрема из периода Римљана.

И поред великог броја артефаката, ово налазиште још увек није потпуно истражено и стални је предмет интересовања програма археологије у Истраживачкој станици.