Roberto Pensa è nato a Roma il 19 agosto 1959.

Formatosi alla Scuola di Cinema di Roma con una borsa di studio patrocinata dalla Regione Lazio, ha poi seguito un corso di perfezionamento teatrale con Laura Jacobbi e un corso di doppiaggio con il maestro Marco Mori presso la Fonoroma.

Dal 2009 è presidente dell'Associazione Color Teatro.

Il suo debutto televisvo avviene nel 2005 con De Gasperi, l'uomo della speranza di Liliana Cavani, nel quale interpreta il ruolo di Roberto, l'autista dello statista.

Ha partecipato in ruoli minori a diverse fiction Rai. 

E' stato protagonista di numerosi cortometraggi, tra i quali Non doveva succedere di Francesco Testa, nel ruolo del barbone Gino.  

Ha interpretato Bettino Craxi in Hammamet - tragedia di Massimiliano Perrotta vincitrice del Premio Giacomo Matteotti della Presidenza del Consiglio dei Ministri - sia a teatro sia nella versione audiodramma. Col drammaturgo siciliano ha intrapreso un'intensa collaborazione che li ha visti partecipare a "Schegge d'Autore - Festival della Drammaturgia Italiana" nel 2009 con l'atto unico Filosofi da bar e nel 2010 con l'atto unico Ginevra. I due lavori sono stati successivamente raccolti nello spettacolo Filosofi da bar. Nel 2011 hanno proposto i corti teatrali Il mantello (a "Schegge d'Autore") e Dopotutto.

Nel 2011 è stato attore protagonista del video di Perrotta Sicilia di sabbia. 

«Il protagonista (Roberto Pensa) è un Bettino Craxi molto credibile anche nell’aspetto, se soltanto fosse un due spanne più alto, che deve aver studiato a fondo i filmati del leader socialista per rappresentarne così bene la gestualità»

                                                     Gianni Pennacchi - Il Giornale

«L’opera messa in scena, con la partecipazione di un ottimo attore che è riuscito a identificarsi intensamente con il personaggio, ci ha offerto un autore degno di un riconoscimento che la Commissione non gli ha lesinato assegnandogli ex aequo il Premio per la Sezione opere letterarie e teatrali»

Motivazione della Giuria del Premio Giacomo Matteotti 2011 assegnato alla tragedia Hammamet di Massimiliano Perrotta