Η Πηνελόπη Σταυροπούλου γεννήθηκε στην Αθήνα το 1960. Αποφοίτησε από την Δραματική Σχολή του Εθνικού Θεάτρου το 1984, ενώ προηγουμένως είχε σπουδάσει δημοσιογραφία στην Ελλάδα και Business Administration στην Αγγλία.

Έπαιξε στο Εθνικό Θέατρο, το Ανοιχτό Θέατρο του Γ. Μιχαηλίδη, στην Κύπρο ερμηνεύοντας την Αγαύη στις Βάκχες σε σκηνοθεσία Α. Χριστοδουλάκη, με τον Μίνω Βολανάκη στην Μήδεια (με την Τζένη Καρέζη) στα αγγλικά και στον «Κύκλο με την κιμωλία», στο θέατρο Βαφείο ερμηνεύοντας την Ρήγκαν στον «Βασιλιά Λήρ» του Σαίξπηρ, στο «Creve Coeur» του Τενεσί Ουίλιαμς, στους «Δεσμούς» με την Ασπασία Παπαθανασίου και στο Θέατρο Καλουτά στην παράσταση «Ταπί και Ψύχραιμοι».

Στον κινηματογράφο έπαιξε στην ταινία του Γ. Σταμπουλόπουλου «Δυο ήλιοι στον ουρανό» και σε μικρού μήκους ταινίες.

Στην τηλεόραση έπαιξε στα σίριαλ «Βαμμένα κόκκινα μαλλιά» του Κ. Κουτσομύτη, στο «Αχ Ελένη», στην «Εργαζόμενη γυναίκα», στο «Σατυρικόν» κ.α.

Τελευταία της εμφάνιση ήταν τον χειμώνα του 2019 στην συλλογή μονολόγων «Talking Heads» του Άλαν Μπένετ στο Θέατρο 104.

Εξέδωσε το πεζογράφημα «Η νύχτα της Πηνελόπης».