Comédien, metteur en scène, auteur, il est directeur du Théâtre du Campagnol qu’il fonde en 1975 (Centre Dramatique National depuis 1983). Jean-Claude Penchenat a été aussi co-fondateur et comédien au Théâtre du Soleil ; il y interprète Le Capitaine Fracasse, La Cuisine, Le Songe d’une nuit d’été, Les Clowns, 1789, 1793, L’Age d’or. Metteur en scène depuis 1975 et il crée, entre autres, En r’venant d’l’expo de Jean-Claude Grumberg (1979), Le Bal, (création collective, 1981) ; Le Joueur de Goldoni, (1993), Le Jeu des 7 familles, (création collective,1994). En 1990 il signe l’écriture et la mise en scène de 1, place Garibaldi puis crée A Dimanche de Myriam Tanant en 1995, Une Petite Découverte, création collective, La Discorde, de Myriam Tanant, Serge Kribus et Olivier Dutaillis (1999/2000) et tout récemment A force de mots d’après Audiberti (2000/2001). 
Au cinéma, il interprète une dizaine de rôle notamment sous la direction d’Ariane Mnouchkine (1789, Molière), d’Eduardo Manet (Bolivar), de Claude Miller (Garde à vue) et d’Ettore Scola (Le bal).