Родился 19 августа 1976 года в Севастополе.
Окончил Киево-Могилянскую академию, Центрально-Европейський университет. Кандидат политических наук, доцент.
Женат. Есть сын.
8 августа 2012 года Ростислав Павленко был избран в народные депутаты Украины по многомандатному избирательному округу по списку «УДАР» под номером 34. Также занимал должность заместителя начальника предвыборного штаба партии Виталия Кличко.
С ноября 2014 года народный депутат Верховной Рады Украины VIII созыва. Прошел в парламент от партии "Блок Петра Порошенко" под номером 22.
26 декабря 2014 года президент Петр Порошенко своим указом назначил Павленко заместителем главы Администрации президента (Бориса Ложкина). 14 января 2015 года Верховная Рада лишила Павленко депутатского мандата.
В июле 2018 года ушёл в отставку из Администрации президента Украины и был назначен директором Института стратегических исследований при президенте. Является помощником президента Украины Петра Порошенко. Занимался вопросами, связанные с предоставлением автокефалии православной церкви на Украине. Павленко неоднократно посещал Фанар и якобы работал над всеми документами совместно с сотрудниками Константинопольской патриархии.
1 ноября 2018 года включён в санкционный список России.
На досрочных парламентских выборах 2019 года избран народным депутатом Верховной Рады IX созыва от партии Европейская солидарность, №18 в партийном списке. Член Комитета Верховной Рады Украины по вопросам образования, науки и инноваций. Член Постоянной делегации в Парламентском измерении Центральноевропейской инициативы.
02.10.2019