Pennell aloitti kirjailijanuransa elämäkerralla Mary Wollstonecraftista, jonka teos Naisten oikeuksien puolustus (1792) kuuluu varhaisiin feministisiin klassikoihin ja joka tunnetaan myös Mary Shelleyn, Frankensteinin kirjoittajan, äitinä. Elämäkerta julkaistiin vuonna 1884, ja samana vuonna Pennell meni naimisiin kuvittaja Joseph Pennellin kanssa. He pitivät vuosien ajan kotonaan kirjallista salonkia, jossa kävi aikansa tunnettuja kirjailijoita, kuten Oscar Wilde ja Henry James, sekä taiteilijoita ja kriitikoita.

Pennellit tekivät pyörämatkoja ympäri Eurooppaa, ja niistä syntyi yhteistyössä useita kirjoja: Pennell kirjoitti ja hänen miehensä kuvitti. Pennell oli näin ollen ensimmäisiä pyöräileviä naisia ja kuului pyörämatkailun ja pyörämatkoista kertovan kirjallisuuden uranuurtajiin. Hän piti pyöräilyä esteettisenä ja älyllisenä matkustamisen muotona, tapana nähdä maisema hitaasti ja ruumiillisesti. Pyörä ei ollut hänelle vain kulkuväline vaan tapa ajatella ja havainnoida maailmaa.

Pennell oli tunnustettu taidekriitikko ja edusti ns. new art criticism -suuntausta, joka hylkäsi vallitsevan tavan arvioida taidetta moraalisesti ja objektiivisuutta tavoitellen ja keskittyi sen sijaan taideteosten esteettisiin ominaisuuksiin ja katsojan kokemukseen. Viime aikoina eniten huomiota ovat kuitenkin saaneet Pennellin ruoka-aiheiset kirjoitukset sekä hänen roolinsa tienraivaajana myöhemmille ruokakirjoittajille. Pennell halusi nostaa gastronomian taiteeksi muiden taiteiden rinnalle ja sovelsi siihen estetiikan kieltä.

1800-luvulla gastronominen kirjoittaminen oli paljolti miehinen laji; naisten odotettiin kirjoittavan käytännön kotitalousoppaita. Pennell kuitenkin kirjoitti enemmänkin raaka-aineista, aterioiden dramaturgiasta ja syömisen kulttuurisesta merkityksestä kuin ruoanlaittotekniikoista. Maku, tunnelma ja nautinto olivat hänelle esteettisiä kokemuksia samalla tavalla kuin maalaus tai musiikki. Hän kirjoitti ruoasta älyllisesti, terävästi, itsevarmasti, ironisestikin – sukupuolinäkökulmaa unohtamatta. Pennellin mielestä naisen suhde ruokaan on aina ollut ongelmallinen: milloin hyvä ruokahalu on ollut epänaisellista, milloin naisvartalolle asetetut vaatimukset ja odotukset ovat edellyttäneet syömisen rajoittamista. Hän haastoi viktoriaanisen ajan ihanteita puolustamalla naisen oikeutta ruokahaluun ja nautintoon.

Pennell itse on sanonut, että aloittaessaan ruokakolumnistina hänen ainoa pätevyytensä oli hyvä ruokahalu – sopimattoman hyvä naiselle – ja rakkaus ruokaan. Hankkiakseen taustamateriaalia kirjoituksiinsa hän alkoi keräillä keittokirjoja, joita lopulta kertyi yli 1000.

Pennellin kirjallinen tuotanto koostuu pääasiassa elämäkerroista, matkakertomuksista ja muistelmista. Ruokakolumnistina hän oli yllättävän moderni, ja häntä pidetään myöhempien gastronomisten esseistien edeltäjänä.