m.Kaimas Anykščių seniūnijoje už 4 kilometrų į šiaurės vakarus nuo Anykščių. Ribojasi su Vėjeliškių, Vikonių, Kuniškių, Zablackų, Pakarklių, Šeimyniškių kaimais ir Ažupiečių viensėdžiu. Per kaimą teka upelis Tėkmė – Šventosios dešinysis intakas, yra jo ir intakų upelių Vingrio ir Liminio santakos.

Yra 4 sodybos – 10 gyventojų (2000 m.), 3 gyventojai (2001 ir 2011 m.). Priklauso Piktagalio seniūnaitijai (nuo 2009 m.).

Pasakojama, jog Pienionių kaimo pavadinimas yra kilęs iš žodžių "penas", "penėti". Mergaitėms, ištekančioms už Pienionių kaimo vyrų, sakydavo: "Oi, Penionių kaimo žemė gera – visus išpenės".

Vietovė Vilniaus vaivadijoje, seniūnijos centras, Lietuvos Metrikoje minima nuo 1519 m. Nuo 1764 m. Pienionys (Pieniany) priklausė kunigaikščiui Mykolui Frederikui Čartoriskiui (1696–1775), Lietuvos didžiajam kancleriui, o po jo mirties – Eleonorai Monikai Valdštein-Čartoriskai ir kitiems paveldėtojams. Čartoriskių giminė Pienionis valdė iki 1831 m. 

XIX a. kaimas priklausė Pienionių dvarui, kuris turėjo 240 ha žemės. Baudžiavos laikais ant užtvenkto Liminio upelio stovėjo dvarininko Rimšos (Rimševičiaus) bravoras ir malūnas. Mirus dvarininkui Rimšai, po baudžiavos panaikinimo dvaro žemė buvo išdalinta to paties dvaro baudžiauninkams.

Spaudos draudimo metais knygas, maldaknyges Pienionyse platino knygnešė Adelė Kavoliūnaitė. Kaimas samdė daraktorius, vienas iš jų buvo Gaižauskas, kilęs iš Latavos kaimo. Nei iki Pirmojo pasaulinio karo, nei vėliau kaime mokyklos nebuvo.

Prieš Pirmąjį pasaulinį karą ir po jo į JAV bei kitas šalis išvyko 10 kaimo vyrų. 1915 m. per Pirmąjį pasaulinį karą pietinė kaimo dalis buvo sudeginta. 1923 m. kaime buvo 16 sodybų – 94 gyventojai. 1932 m. kaimas išskirstytas į vienkiemius, tuomet 233,04 ha žemės padalinta 17 savininkų.

Po Antrojo pasaulinio karo iš Pienionių buvo ištremta į Sibirą viena šeima.

1949 m. balandį kaimas buvo įjungtas į "Gegužės 1-osios" kolūkį, vėliau priklausė "Tarybinės žemės" kolūkiui, kol buvo perskirtas: viena dalis pateko į "Švyturio" kolūkį, kita – į Anykščių sodininkystės tarybinį ūkį, Ažuožerių sodininkystės kolūkį. 1992 m. abu ūkiai iširo.

Priklauso Anykščių parapijai. Kapinių nebuvo.

Mokytoja ir kraštotyrininkė Ona Zlatkutė-Šimelienė 1995 m. surinko Pienionių kaimo istoriją, kuri paskelbta knygoje "Anykščiai XX amžiuje" (2000 m.), rankraštis saugomas A. Baranausko ir A. Vienuolio-Žukausko memorialiniame muziejuje Anykščiuose.

Pienionyse 1848 m. gimė knygnešė Adelė Kavoliūnaitė, 1864 m. – dainininkė Juozapota Rimkutė-Kairienė, 1897 m. – pedagogas ir dramaturgas Vincas Petronis, 1926 m. – pedagogė ir kraštotyrininkė Ona  Zlatkutė-Šimelienė, 1939 m. – dailininkas skulptorius Antanas Žukauskas, 1949 m. – muzikos pedagogas ir chorvedys Romaldas Gižinskas, 1966 m. – teisininkė ir visuomenininkė Rita Zajarskaitė-Virbalienė.