През май 2010 той дебютира начело на
Левски, като класира „сините“ в групите на Лига Европа, където столичани
играят с Гент, Лил и Спортинг Лисабон.
В края на сезона Левски финишира на втора
позиция във вътрешния шампионат и Петров е освободен от треньорския
пост. От 2014 до 2019 включително родният специалист води отбори в
Китай.
