Os principais atrativos turísticos da cidade apresentaram números expressivos em 2023, segundo dados do Observatório Regional de Turismo (ORT), ligado à Secretaria de Turismo. Juntos, o Museu Imperial, Museu Casa de Santos Dumont e Museu Casa do Colono tiveram uma visitação de mais de 429 mil pessoas. A Galeria Expositiva Princesa Isabel, na Catedral São Pedro de Alcântara, recebeu mais de 11 mil visitantes e a Igreja Luterana recebeu cerca de 1800.
Anualmente, estima-se que a cidade recebe em torno de 600 mil turistas (aqueles que permanecem pelo menos uma noite hospedados em Petrópolis) por ano e cerca de 1.200.000 visitantes (aqueles que vêm e retornam no mesmo dia).
Os segmentos turísticos que são trabalhados em Petrópolis são:
- Turismo cultural
- Turismo de natureza e aventura
- Turismo rural
- Turismo religioso
- Turismo educativo
- Turismo gastronômico
- Turismo cervejeiro
- Turismo de negócios e eventos (eventos culturais, temáticos, de lazer, esportivos e os eventos corporativos)
- Turismo de casamento
- Turismo cinematográfico
- Turismo de bem-estar