Paralelamente, ha utilizado su influencia para abogar por los derechos humanos en Venezuela.

A través de su cuenta en la red social X, exigió la liberación del excandidato presidencial opositor Enrique Márquez, quien lleva ocho meses detenido, así como la de “decenas de colombianos en cárceles venezolanas”. En un mensaje directo al poder en Caracas, Petro escribió: “no se podrá defender Venezuela de la injusticia si la injusticia se ejerce desde el poder”. Esta postura le ha generado críticas por parte de altos funcionarios chavistas, como Diosdado Cabello, quien en el pasado lo cuestionó por apoyar a Márquez, a quien acusa de estar involucrado en planes de golpe de Estado. Petro, sin embargo, ha insistido en que la defensa de Venezuela pasa por la unión de su pueblo, advirtiendo que “un pueblo dividido es fácil de invadir”, y ha reiterado su llamado a la “hora del diálogo, la reconciliación y la unión en Venezuela”.