Domare Aaron Persky har blivit hårt kritiserad för att ha gett studenten Brock Turner sex månader för att ha misshandlat en medvetslös kvinna förra året.
Två andra framställningar har nått 115 000 och 175 000 underskrifter vardera.
Framställningarna har ingen rättslig kraft, men organisatörerna hoppas att de kommer att öka trycket på politikerna att agera.
Mr Persky, domare i högsta domstolen i Santa Clara County i Kalifornien, har enligt uppgift fått dödshot efter fallet.
Fängelset han dömde Turner till har kritiserats för att vara för mild. Åklagarna hade ringt i sex år.
Turner sågs av två andra elever som våldtog offret, nu 23, bakom en soptunna utomhus.
Han försökte fly från platsen, men greps och erkändes senare för överfallet i rätten.
Rättighetsaktivister och medlemmar av allmänheten har anklagat Persky för att ha påverkats av Turners uppfostran i en rik, vit familj, och hans prestationer som collegesimmare.
Petitionen, publicerad på Change.org, säger att Persky hade "misslyckat att sända budskapet att sexuella övergrepp är mot lagen oavsett social klass, ras, kön eller andra faktorer".
Domaren sade i sina kommentarer att han var bekymrad över den "svåra inverkan" en längre dom skulle ha på Turners liv.
Turners far kritiserades också efter att ha gjort ett uttalande till domstolen och sagt att hans son betalade ett högt pris för bara "20 minuters handling".
Turner, som var en lovande simmare som förväntas tävla för USA på olympisk nivå, har förbjudits för livet av USA Simning, den styrande organ för professionell simning i USA.
Offret, som inte har namngetts av pressen, läste upp ett uttalande i rätten som senare lästes av miljontals människor.
USA:s vicepresident Joe Biden, som är inblandad i en kampanj mot överfall på campus, skrev ett öppet brev till henne och berömde henne för hennes mod och sade att han var "fylld av rasande ilska" under händelsernas gång.
Filmen av TV-showen Girls har också gjort en video som stöder kvinnan och andra offer för sexuella övergrepp.
Mer än en miljon människor har undertecknat en petition som kräver att domaren i det kontroversiella målet om sexuella övergrepp vid Stanford University ska avskedas.