V roce 1663 dekretem cara Alexeje Michajloviče začala na Volžské pahorkatině stavba pevnosti. Cílem je bránit jihovýchodní hranice. Tak začíná historie Penzy, stejně jako mnoha dalších měst ve středním Rusku.
Epocha středověku
Počátečním posláním pevnosti byla ochrana před Tatary; obyvatelé okolních vesnic hledali útočiště za jejími spolehlivými hradbami. Populace rostla a hosté z Východu začali přicházet méně často s dravými cíli. Začala nová, mírumilovnější etapa života města. Navíc změnil svůj status, v roce 1719 vznikla provincie Penza a město se stalo jejím centrem.
V roce 1780 byly další změny zaznamenány v historii Penzy, nyní to není centrum provincie, ale hlavní město guvernéra Penza. Po 16 letech se stává centrem okresu Penza a provincie Penza. Koncem 18. století začala doba kulturního rozkvětu této osady. V roce 1796 byla Penza prohlášena za provinční město.
Éra vzestupů a pádů
Začátek 19. století v historii Penzy byl zkrátka poznamenán jistým podrazem. Stalo se to v souvislosti se zrušením provincie v roce 1801, respektive s návratem Penzy do stavu krajského města. Je pravda, že toto období bylo zcela krátkodobé, provincie byla obnovena, Penza je jejím hlavním městem a status hlavního města provincie zůstal až do roku 1928, dokud nebyla vytvořena a provedena sovětskou vládou další administrativně-územní reforma.
19. století je obdobím rozkvětu nejen pro Penzu, ale pro celé Rusko, průmysl se aktivně rozvíjí, objevuje se železniční trať, slévárna železa, papírna a hipodrom. Rozvíjí se také kulturní sféra - obyvatelé Penzy jsou hrdí na to, že se v jejich městě objevil první ruský cirkus.
Éra blahobytu pokračuje na počátku dvacátého století, poté Penza společně s celým Ruskem zažívá revoluční události, změnu politické moci, války, kolektivizaci a industrializaci. Historie města je neoddělitelná od historie země.
