Το 1891, εργάτες της εταιρίας σιδηροδρομικών γραμμών Central Uruguay Railway ίδρυσαν έναν αθλητικό σύλλογο που ασχολούνταν με το κρίκετ και το ράγκμπι, με το όνομα Σεντράλ Ουρουγουάη Ρέιλγουεϊ Κρίκετ Κλουμπ.
Εν συντομία, αναφέρονταν σε αυτό, με το όνομα «Πενιαρόλ» από το όνομα του χωριού που βρισκόταν η έδρα της ομάδας, δέκα χλμ μακριά τότε, από το Μοντεβιδέο.
Οι ιδρυτές της φτάνουν τον αριθμό 118, από τους οποίους οι 72 ήταν Βρετανοί, ένας από τη Γερμανία και 45 από την Ουρουγουάη.
Το 1892 η ομάδα αποφάσισε να ασχοληθεί με το ποδόσφαιρο. Μαζί με την Ατλέτικο Ουρουγουάης, την Deutscher Fussball Klub και την Αλμπιόν, ήταν οι ιδρυτές του Πρωταθλήματος ποδοσφαίρου της χώρας, που ξεκίνησε στις 10 Ιουνίου 1900.
Στον πρώτο επίσημο αγώνα της, η Πενιαρόλ κέρδισε την Αλμπιόν με 2-1, ενώ στο τέλος κατέκτησε το πρώτο πρωτάθλημα Ουρουγουάης!
Το 1913, και ενώ είχε κατακτήσει αρκετά ακόμα πρωταθλήματα, αποκόπηκε από την εταιρεία CUR κρατώντας το όνομα CURCC Peñarol ενώ στις 12 Μαρτίου 1914 άλλαξε το όνομά της σε Club Atlético Peñarol.
Από το 1922 έως το 1925 υπήρχαν δύο ομοσπονδίες, η Asociación Uruguaya de Fútbol (AUF), αναγνωρισμένη από τη FIFA, και η Federación Uruguaya de Foot-ball (FUF), την οποία ίδρυσε η Πενιαρόλ μαζί με τη Σεντράλ και διοργάνωσε 3 πρωταθλήματα (1923, 1924 και 1925).
Αυτά δεν αναγνωρίζονται από τη AUF.
Με την ένωση της FUF με την AUF το 1926 και την έναρξη του επαγγελματικού πρωταθλήματος από την AUF το 1932, η Πενιαρόλ κατακτά τον πρώτο της επαγγελματικό πρωτάθλημα στο τέλος της χρονιάς.
Το 1960 πήρε, ως πρωταθλήτρια Ουρουγουάης, μέρος στο νεοσύστατο κύπελλο πρωταθλητριών Αμερικής, το σημερινό Κόπα Λιμπερταδόρες.
Το πρώτο της παιχνίδι ήταν με την πρωταθλήτρια Βολιβίας Χόρχε Γουίλστερμαν, όπου νίκησε με 7-1.
Κατάφερε να κερδίσει τον τίτλο στο τέλος της χρονιάς, νικώντας την ομάδα της Ολίμπια από την Παραγουάη στον τελικό, ενώ έλαβε μέρος και για πρώτη φορά σε Διηπειρωτικό Κύπελλο, όπου έχασε στον τελικό με 2-1 από την Μπενφίκα.
Το 1966 κατέκτησε το δεύτερο τρόπαιο Διηπειρωτικού Κυπέλλου στην καλύτερη περίοδο στην ιστορία του συλλόγου.
Συνολικά η Πενιαρόλ κατάφερε να κατακτήσει 5 φορές το Κόπα Λιμπερταδόρες, ενώ έχει κατακτήσει και 3 φορές το Διηπειρωτικό.
Προς τιμή της, πολλές ομάδες της Ουρουγουάης, αλλά και της λατινικής Αμερικής έχουν πάρει το όνομα Πενιαρόλ.
Εκτός από το ποδόσφαιρο, σήμερα η Πενιαρόλ έχει τμήματα ποδοσφαίρισης (futsal) και πυγμαχίας, ενώ κατά το παρελθόν είχε διάφορα τμήματα, από τα οποία αυτά της ποδηλασίας και της καλαθοσφαίρισης είχαν καταφέρει να σημειώσουν επιτυχίες.
