XIX a. pradžioje Kamajų dvarą nusipirko Ignas Tyzenhauzas. Tikėtina, kad dėl patogesnio administravimo Petrošiškio palivarkas buvo prijungtas prie Kamajų dvaro. 1830 m. Kamajų bažnyčios parapijos gyvenviečių sąraše nurodytas Petrošiškio palivarkas priklausantis Tyzenhauzų Kamajų dvarui. Apie 1855 m. Rokiškio dvaro savininkas Reinoldas Tyzenhauzas nupirko ir Salų dvarą. Kamajų ir Salų dvarams perėjus į vienas rankas, nurodoma, kad Petrošiškio palivarkas priklausė Salų dvarui. Nors iki XX a. Petrošiškis vadinamas palivarku, tačiau buvo dvaras, nuomojamas įvairiems asmenims.

Mirus Reinoldui Tyzenhauzui, 1881 m. Kamajų ir kiti dvarai atiteko Marijai Tyzenhauzaitei-Pšezdzeckienei. 1881 m. Kauno gubernijos žemvaldžių sąraše pažymėta, kad Marija Pšezdzeckienė gyvena Varšuvoje, o savo dvarus nuomoja. 1890 m. mirus M. Pšezdzeckienei. Kamajų, Salų, Rokiškio dvarus ir daugybę kitų valdų paveldėjo jos sūnus Konstantinas Pšezdzeckis, kuris mirė 1897 m. 1907 m. Konstantino Pšezdeckio vaikai pasidalino palikimą, Kamajai, Petrošiškis ir Salos atiteko Reinoldui Pšezdzeckiui. Nėra žinoma kada pastatytas mūrinis dvaro gyvenamasis namas. 1921 m. Petrošiškio dvaras perimtas valstybės globon. 1922 m. Žemės reformos įstatymas numatė, kad žemės savininkams paliekama 80 ha žemės. 1923 m. Rokiškio apskrities Žemės tvarkytojo įstaiga pardavė iš varžytinių Petrošiškio dvaro sienojus, apgriautą tvartą ir daržinę.

1924 m. Petrošiškio dvaras perimtas valstybės žinion. Paimta 162 ha žemės su likusiu dvaro centru, prie kurio buvo sodas. Miškų departamentas iš šio dvaro nusavino 50,7 ha miško. 1924 m. suformuotas 74 ha Petrošiškio dvaro centras ir teikiamas parduoti iš varžytinių. Iš varžytinių 1925 m. balandžio mėn. nupirko inžinierius Aleksandras Putrimas. 1940 m. Petrošiškio dvaras konfiskuotas. 1989 m. apleistą Petrošiškio dvarą įsigijo privatus asmuo.