La D.O. Penedès produeix vins blancs lleugers i aromàtics. Les varietats tradicionals són el xarel·lo, el macabeu i la parellada. Normalment s’utilitzen per a la producció de cava. Actualment també s’utilitzen altres varietats com el chardonnay i el subirat parent.

S’han potenciat altres tipus de vi com vins negres i rosats de qualitat. Aquests són lleugers però intensos. Les varietats més utilitzades són l’ull de llebre, la garnatxa, el monestrell, el cabernet sauvignon i el merlot. El monestrell també s’utilitza per fer vi de postres o vi ranci.

Una tercera part de la producció de vi de la D.O. Penedès és destinada a l’exportació.