Роман Сенчин родился 2 декабря 1971 года в городе Кызыл, Республика Тыва. После окончания школы обучался в Ленинграде, проходил действительную военную службу в Карелии. В 1993 году из-за обострившихся в республике межнациональных отношений семья Сенчиных покидает Кызыл и переселяется в Красноярский край, где начинает заниматься фермерским хозяйством.
В начале 1990 годов Роман Сенчин попеременно живет в Абакане и Минусинске, где работает монтажником сцены в Минусинском драмтеатре, дворником, грузчиком. В 1995-1996 годах в местных изданиях появляются первые рассказы Сенчина. Первые публикации в Москве - в журнале «Наш современник».
В 1996-2001 годах учится в Литературном институте, становится постоянным автором «Октября», «Дружбы народов», «Нового мира», «Знамени», позже автором «Урала», «Авроры» и других журналов. По окончании Литературного института ведет там семинар прозы
Автор романов «Минус», «Нубук», «Елтышевы», «Информация», сборников рассказов «Иджим», «День без числа», «Абсолютное соло» и других.
В 2009 году роман «Елтышевы» входит в шорт-листы главных литературных премий России - «Большая книга», «Русский Букер», «Ясная Поляна», «Национальный бестселлер» - и получает много критических отзывов. В 2011 году вошел в шорт-лист премии «Русский Букер десятилетия». В 2015 году нашумевший роман Сенчина «Зона затопления» получил третью премию «Большая книга».