Владимир Пенев е роден през 1958 г. в София. Завършва НАТФИЗ „Кр. Сарафов” през 1982 г. като Магистър по актьорско майсторство в класа на проф. М. Младенова.
Работил е в Драматичен театър Варна, Младежки театър “Николай Бинев”, Народен театър “Иван Вазов”, Театрална работилница “Сфумато”, Малък градски театър “Зад канала” и др. Участва в множество представления на най-изявените български режисьори, сред които: “Дон Кихот” от Сервантес; “Тартюф” от Молиер; “Нирвана” от Константин Илиев; “Бурята” и “Сън в лятна нощ” по Шекспир; “Вуйчо Ваньо” и “Три сестри” от Чехов; “Мъртвешки танц” на Стриндберг и много други.
Участва в множество игрални и телевизионни продукции, изпълнява главни роли в киното в “Поетът и дяволът”; “Приятелите на Емилия”; “Пясъчен часовник”, в; “Посетени от Господ” ; “Матриархат, „Дзифт”. Носител е на две награди “Аскеер” за водеща мъжка роля и “Икар” присъдена от Съюза на артистите в България. Има награди от фестивалите в Риека (Хърватска) и Охрид (Македония), както и награда за главна мъжка роля за филма „Пясъчен часовник” на Международния фестивал “Златна ракла” – Пловдив.