Иван Пенков е роден на 30.04.1897 г. в Казанлък. През 1919 г. е приет в Художествената академия, където учи при Петко Клисуров и Борис Михайлов, при Стефан Баджов, Харалампи Тачев, Жеко Спиридонов и др. През 1922 г. урежда съвместна изложба с Дечко Узунов. Между 1922 и 1924 г. Иван Пенков учи живопис в Мюнхенската академия при проф. Майерхофер. Художникът умело навлиза в образността на българското художествено наследство, като непрестанно търси българската духовност в националната стилистика. Паралелно с живописта започват и изявите му в сценографията, така през 20-те години той се превръща в един от най-влиятелните театрални художници на България. През 1933 г. завършва Художествената академия в София при Дечко Узунов. Преподава сценография в академията от 1939 до 1955 г. и е основател на катедрата по сценография. Председател е на Съюза на българските художници. Иван Пенков умира на 28.11.1957 г. в София.