Село розташоване на лівому березі невеликої річки Жідогость. на відстані близько 0.5 км від місця її впадіння в Волгу. Приволжская височина, на якій розташоване село, прорізається Жідогостью, що тече в глибокому яру з обривистими схилами. Вище за течією Жідогості, на північний схід, розташоване село Нескучне. яка відокремлена від Пенькова відрогом яру, по якому протікає безіменний ліва притока Жідогості. На південний схід від села волзький берег прорізається ще одним яром, глибиною 12 м, за яким розташоване село Бавленка. останнє село Рибінського району з цього березі Волги. Таким чином, село розташоване на височині з трьох сторін оточеній стрімкими схилами. Тільки в північний схід від села, де немає ярів, путівець виходить до автомобільної дороги Шашкова -Тутаев між селами Нескучне та Мошково [2].
У гирлі річки на 500 м на південь від Пенькове, знаходяться археологічні пам'ятники. стоянка VI тисячоліття до н.е. - VIII століття і "стоянка 2" VIII-VI тисячоліття до н.е. [3]. Пам'ятники виявлені в 1974 році розвідувальним загоном Верхневолжской експедиції Інституту археології АН СРСР під керівництвом Л. В. Кольцова. Розкопки проведені в 1976 році тією ж експедицією під керівництвом Д. А. Крайнова і Л. В. Кольцова. Знахідки зберігаються в Інституті археології. Площа розкопок близько 200 кв. м [4].
Село Пенкова вказана на плані Генерального межування Романовського повіту 1790 року. Після об'єднання повітів в 1822 році Пенькове відносилося до Романово-Борисоглібському повіту [5].