Estudià arquitectura a la Universitat de Buenos Aires. El 1975 es traslladà a Espanya, i el 1977 s’establí a Barcelona, on col·laborà amb el dissenyador Alberto Lievore. El 1984 fundà el seu propi estudi (Jorge Pensi Design Studio), en el qual, des del 1987 treballà amb Diego Slemenson.
Considerat una de les figures més influents del disseny contemporani de mobiliari i il·luminació, és conegut per la recerca de formes essencials, lleugeresa i funcionalitat en les seves creacions. Entre les seves obres més emblemàtiques destaca la cadira Toledo (1988), fabricada en alumini anoditzat, considerada un referent internacional del disseny industrial, i la butaca Suite Palace (1989). També són notables la làmpada Regina (dècada de 1980) i la cadira ¡Hola! (1997). Les seves peces formen part de col·leccions de museus.
Impartí docència a escoles com Eina i ELISAVA i participà en conferències i tallers arreu del món. El 1997 fou guardonat, entre d’altres, amb el Premio Nacional de Diseño, i molts dels seus dissenys premiats amb els Delta ADI FAD i el Design Auswahl del Centre de Disseny de Stuttgart.