- Filha do comerciante Eduardo e da cabelereira Encarna;

- Seu nome foi inspirado pela música "Penélope" de Joan Manuel Serrat, famoso compositor e cantor espanhol;

- Irmã mais velha da atriz Mónica Cruz (Asterix nos Jogos Olímpicos) e Eduardo Cruz;

- Terminou o segundo ano do ensino secundário;

- Fala fluentemente espanhol, italiano, francês e inglês;

- Faz aniversário no mesmo dia que a atriz Jessica Alba;

- Fez nove anos de balé clássico, três de balé espanhol e diversos curso de dança, além de jazz;

- Trabalhou como voluntária ao lado do namorado Faiz Ahmad por dois meses em Uganda no ano de 1997;

- Muito amiga da atriz Salma Hayek;

- Gosta de gatos vira-latas;

- Para ela, uma das razões de querer ser atriz foi o desempenho vigoroso de Victoria Abril em Ata-me! (1990), de Pedro Almodóvar;

- Sua atriz modelo é Meryl Streep;

- O diretor Bigas Luna queria que Penéope Cruz fosse a atriz principal no longa As Idades de Lulú (1990), mas a atriz tinha apenas 14 anos e ele concordou que ela era muito jovem para o papel. Dois anos mais tarde, ele não resistiu e escalou-a para Jamón, Jamón (1992) e depois para Volavérunt (1999);

- Jamón, Jamón (1992) marca sua estreia no cinema e o filme tem cenas de nudez e alto conteúdo erótico;

- A atriz já declarou ter ficado traumatizada e sente desconforto por ter feito tais cenas ainda quando adolescente;

- Tornou-se vegetariana depois de filmar Espírito Selvagem (2000);

- Chegou a namorar o ator Matt Damon de junho a dezembro de 2000;

- Em 2001, rumores deram como certo de que Cruz tinha doado seu cachê de Terra de Paixões (1998) para obras de caridade de Madre Teresa de Calcutá, mas a atriz negou;

- Namorou com o astro Tom Cruise de julho de 2001 até janeiro de 2004;

- Continua amiga de Tom Cruise e foi uma das primeira a visitar a filha dele com Katie Holmes, Suri, na época do nascimento dela;

- Eleita a 7ª Estrela de Cinema Mais Sexy pela revista Empire de 2002;

- Eleita a 23ª na lista da 102 Mulheres Mais Sexies do Mundo da revista Stuff, em 2002;

- Estudou italiano para seu papel no filme Não se Mova (2004) e esforço acabou sendo recompensado pelo prêmio de Melhor Atriz, equivalente ao Oscar, conquistado na Itália;

- Chegou a namorar, de março de 2004 até maio de 2006, com o ator Matthew McConaughey, que conheceu nas filmagens de Sahara;

- Em 2005, apareceu com ele publicamente na cerimônia do Grammy;

- Por coincidência, os dois atores foram eleitos O Homem Mais Sexy Vivo pela revista People. Cruise em 1990 e McConaughey em 2005;

- Em julho de 2007, durante as filmagens de Vicky Cristina Barcelona (2008), começou seu relacionamento com o ator Javier Bardem;

- É a única ganhadora do Oscar a fazer parte de suas duas produções ganhadoras do Oscar de Melhor Filme Estrangeiro: Tudo Sobre Minha Mãe (1999) e Sedução (1992);

- É o segundo intérprete espanhol indicado e vencedor do Oscar. O primeiro foi Javier Bardem, que anos mais tarde tornou-se seu marido;

- Já trabalhou com Bardem por três vezes Jamón, Jamón (1992), Carne Trêmula (1997) e Vicky Cristina Barcelona (2008), onde começaram o relacionamento;

- Casou-se com o ator em julho de 2010;

- Chegou a montar uma ONG chamada Sabera Foundation com personalidades espanholas, para auxiliar meninas sem teto e escola, além de atendimento para vítimas de tuberculose em Calcutá. Foram realizados dois documentários sobre o projeto na televisão espanhola, mas diferenças internas acabarm fazendo com que o trabalho não fosse adiante;

- Teve relacionamento sério com o músico espanhol Nacho Cano, do grupo pop Mecano, em. A atriz, inclusive, aparece em um de seus video clips da música "La Fuerza del Destino" (2005);

- Eleita a 51ª da 100 Mulheres Mais Sexies de 2005 da revista FHM;

- Eleita uma das 50 Pessoas Mais Bonitas do Mundo, em 2005, pela revista People;

- Fechou contrato de US$ 2 milhões com empresa de cosméticos L'Oreal em 2006;

- Caiu para a 72ª posição no ranking 100 Mulheres Mais Sexies de 2006 da revista FHM;

- É fã do cinema indiano e já mostrou interesse em participar de alguma produção de Bollywood com o ator Shah Rukh Khan;

- Posicionada na 58ª colocação no ranking 100 Mais Quentes de 2007 da revista Maxim;

- Eleita a nº 50 das 100 Estrelas Mais Sexies do Cinema da tradicional Empire Magazine, em 2007;

- Em 2008, caiu para a 82ª colocação no ranking da revista Maxim;

- Cantou a música "A Call from the Vatican" no filme Nine (2009);

- Era a escolha original do diretor Lars Von Trier (Anticristo) para viver Justine em Melancholia (2011), mas desistiu antes do início das filmagens por causa dos compromissos assumidos com Piratas do Caribe: Navegando em Águas Misteriosas (2011). A atriz Kirsten Dunst acabou entrando em seu lugar;

- Seu filho Leo Encinas Bardem nasceu em 22 de janeiro de 2011, em Los Angeles;

- Como estava grávida de sete meses durante as filmagens de Piratas do Caribe: Navegando em Águas Misteriosas, sua irmã Mónica Cruz atuou como dublê de corpo;

- Ganhou, em 1º de abril de 2011, sua estrela de número 2436 na Calçada da Fama de Hollywood. Estavam presentes na cerimônia seu marido, o astro Johnny Depp, o diretor Rob Marshall e o mega produtor Jerry Bruckheimer;