Das County liegt im Nordwesten von Minnesota. Es hat eine Fläche von 1601 Quadratkilometern, wovon fünf Quadratkilometer Wasserfläche sind. Durchflossen wird das County vom Red Lake River, einem rechten Nebenfluss des Red River of the North. An das Pennington County grenzen folgende Nachbarcountys:
Nach der Volkszählung im Jahr 2010 lebten im Pennington County 13.930 Menschen in 5825 Haushalten. Die Bevölkerungsdichte betrug 8,7 Einwohner pro Quadratkilometer. In den 5825 Haushalten lebten statistisch je 2,3 Personen.
Ethnisch betrachtet setzte sich die Bevölkerung zusammen aus 94,1 Prozent Weißen, 1,6 Prozent Afroamerikanern, 1,7 Prozent amerikanischen Ureinwohnern, 0,8 Prozent Asiaten sowie aus anderen ethnischen Gruppen; 1,8 Prozent stammten von zwei oder mehr Ethnien ab. Unabhängig von der ethnischen Zugehörigkeit waren 3,0 Prozent der Bevölkerung spanischer oder lateinamerikanischer Abstammung.
23,5 Prozent der Bevölkerung waren unter 18 Jahre alt, 60,5 Prozent waren zwischen 18 und 64 und 16,0 Prozent waren 65 Jahre oder älter. 50,7 Prozent der Bevölkerung war weiblich.
Das jährliche Durchschnittseinkommen eines Haushalts lag bei 45.007 USD. Das Pro-Kopf-Einkommen betrug 23.142 USD. 11,0 Prozent der Einwohner lebten unterhalb der Armutsgrenze.[6]