Роман Мадянов родился 22 июля 1962 года в городе Дедовске Московской области. Отец Романа Мадянова работал режиссером на телевидении и брал с собой на работу Романа и его старшего брата Вадима. Здесь он был замечен ассистентами режиссеров и дебютировал в кино в 1971 году в эпизоде в фильме «Перевод с английского». В 1973 году снялся в главной роли Гекльберри Финна в картине Георгия Данелии «Совсем пропащий» (по мотивам романа Марка Твена). В школьные годы Роман Мадянов снялся также в лентах «Весенние перевертыши» и «Все дело в брате».
Мадянов окончил Государственный институт театрального искусства (курс О. Я. Ремеза), сыграв в дипломном спектакле у режиссера Камы Гинкаса. Ещё студентом он начал играть в Московском театре имени Маяковского, и после службы в армии в 1987 году вернулся в театр. В штате театра Мадянов состоял около двадцати лет, сыграв около тридцати ролей. В 1989 году Мадянов вернулся в кино (фильм Л. Гайдая «Частный детектив, или Операция Кооперация»), и с тех пор постоянно снимается в кинофильмах и телесериалах. Участвовал также в съемках киножурнала «Ералаш», ряда рекламных роликов. В 1995 году Роману Мадянову было присвоено звание «Заслуженный артист Российской Федерации».
