Filla d’Icari, germà de Tíndar, i de la nàiada Peribea. La seva llegenda és coneguda, sobretot, a través de l'Odissea homèrica. En absentar-se Ulisses a la guerra de Troia, Penèlope administra la casa i té cura del seu fill Telèmac. Durant vint anys espera el retorn de l’espòs, fins que, acorralada pels pretendents, que s’han emparat del palau i dilapiden els béns i la fortuna d’Ulisses, promet que es casarà amb un d’ells quan acabi de teixir el sudari del vell rei Laertes, el seu sogre. Mentre, de dia, teixeix el sudari, de nit desfà tot el que ha fet, i així l’obra resta interminable. Descoberta per una serventa, ha d’accedir a les exigències dels pretendents, però el retorn inesperat d’Ulisses —que extermina tots els dilapidadors— fa que marit i muller es retrobin i es reconeguin mútuament i comencin una nova vida junts. D’altres llegendes posthomèriques diuen, però, que fou repudiada per Ulisses quan aquest tornà i que hagué de refugiar-se a Esparta. L’art s’ha inspirat sovint en la seva figura. Cimarosa (1749), N.Jommelli (1754), N.Piccini (1785) i G.Fauré n'han fet tema de llurs composicions musicals.