Penda Diouf obtient un DEA en études théâtrales à La Sorbonne.
En 2007, son texte Poussière est sélectionnée par le bureau des lecteurs de la Comédie Française.
Elle a travaillé à la MC93-Bobigny et a été secrétaire générale de l’association antiraciste Les Indivisibles. Sa pièce Le symbole fait l'ouverture du Festival des Francophonies.
En 2017, elle participe à la troisième saison des Intrépides, initiative de la SACD visant à promouvoir la diversité. « J’écris essentiellement des personnages féminins racisés. L'art et l’écriture ne peuvent être déconnectés d’un environnement social, culturel, politique. » explique-t-elle à propos de son écriture.

Elle écrit pour le spectacle vivant, est membre de l’Ensemble artistique de La Comédie de Valence et sera artiste associée au Meta et au Théâtre auditorium de Poitiers pour les saisons 2022-24.
Ses pièces La grande Ourse (prix du jury du festival text’avril au théâtre de la Tête Noire en 2018, prix Collidram 2021, finaliste du prix Sony Labou Tansi en 2022) et Pistes… (vue à La Comédie de Valence, programmée au festival d’Automne 2021, au Théâtre de Münster en septembre 22, et diffusée sur France Culture) sont publiées aux éditions Quartett.

Une de ses dernières pièces, Noire comme l’or, écrite en résidence à Culture Commune, est finaliste du comité du TQ2A/TQI et du Théâtre de la Tête Noire.
Elle a également écrit Gorgée d’eau pour le dispositif Lycéens citoyens porté par le TNS, la Colline, le Grand T et la Comédie de Reims. Le texte est mis en scène par Maëlle Dequiedt et programmé en 22-23 en Comédie itinérante en Drôme-Ardèche.

Deux de ses textes jeune public, Le blues des mots et L’arbre sont édités en 2022 dans des recueils aux éditions Théâtrales jeunesse. Sa prochaine pièce, Caillou, sera créée au Théâtre Gérard Philipe de Saint-Denis en octobre 2022. Ses pièces sont traduites en allemand, anglais, arménien, tchèque et finlandais.

Penda Diouf collabore depuis deux ans au programme «Opéra de ci de là» du festival d’arts lyriques d’Aix en Provence.
Elle a bénéficié de résidences d’écriture, à l’Institut français de Tunis, à la Maison des Écritures de La Rochelle ou au Théâtre National de Strasbourg. Elle anime de nombreux ateliers d’écriture, à la maison des femmes de Saint-Denis dans le cadre du dispositif «Écrivain en Seine-Saint-Denis», à la MC93 ou avec le Théâtre auditorium de Poitiers.

Penda Diouf a écrit deux chansons de l’album Bengue de Fidel Fourneyron, Victoire du jazz 2019. Elle a réalisé un documentaire, Voies sensibles: l’art de marcher en Seine-Saint-Denis pour France Culture.

Elle est aussi co-fondatrice, avec Anthony Thibault, du label Jeunes textes en liberté, qui tend à accompagner les auteur·rice·s de théâtre contemporain et promeut une meilleure diversité de narration et de représentation sur les scènes de théâtre.

Elle est membre de l'Ensemble artistisque de La Comédie de Valence où elle coordonne le dispositif des Studios d’écriture nomades en Drôme et en Ardèche (S.E.N.D.A.).

En 20-21: elle participe à Notre grande évasion avec Le jour d’après; Présentation de Pistes… dont elle est l’autrice.
En 21-22: Création avec Louise Belmas de l’O.V.N.I. Aux rêves.
En 22-23: Présentation de Gorgée d’eau.