Станка Пенчева е родена на 9 юли 1929 г. в гр. В родния си град завършва средното си образование. Там, в детския вестник „Изгрев“, са отпечатани за пръв път нейни стихотворения (1941-1942 г.), а в централния печат — през 1946-47 година.
През 1952 г. завършва руска филология в Софийски университет и се свързва с младежките литературни среди. Започва работа в литературната редакция на Националното Радио (1951-1955) През същата година излиза първата ѝ стихосбирка „Пълнолетие“. Приета е в Съюза на българските писатели.
Кореспондент е на вестник „Народна култура“, работи в литературното списание „Септември“ (1959-1975) и в списание „Отечество“ (1975-1986). Освен поезия публикува публицистика и преводи, главно от руски език. Членува в съюзите на журналистите и преводачите.
Станка Пенчева е автор на 27 стихосбирки, 3 книги с публицистика, една с автобиографична проза и една повест за деца. Отделни нейни творби са превеждани на руски, румънски, английски, арабски, португалски, полски, шведски, хинди, испански, турски, френски, латвийски, украински, полски, чешки, словашки, сърбохърватски и др.
Носител е на наградата на Съюза на българските писатели за поезия, наградите „Добри Чинтулов“, „П. К. Яворов“, „Иван Николов“, „Златен ланец“ на вестник „Труд“. Носител е и на орден „Кирил и Методий“ — I степен.