Роман Сергеевич Мадянов родился 22 июля 1962 года в Московской области, в городе Дедовск. В 1984 году окончил Государственный институт театрального искусства им. А.В. Луначарского (ныне - РАТИ), где занимался в актерской мастерской О. Я. Ремеза.
С 1983 года он играет на сцене московского театра имени Вл. Маяковского. Среди актерских удач Романа Мадянова: Царь Агей в "Иване-царевиче", Филимонов в "Блондинке", Левка в "Закате", Онек в "Горбуне", Красноречивый в "Ящерице", Клавдий в "Розенкранц и Гильденстерн мертвы...", Ванюшин в "Детях Ванюшина", Подхалюзин в "Банкроте", Сила Ерофеич в "Наливные яблоки, или Правда - хорошо...", Яблоков в "Театральном романсе". В кино Роман Мадянов дебютировал в 10 лет - снялся в роли Гека в фильме "Совсем пропащий" (1973), поставленном Георгием Данелия по мотивам романа Марка Твена "Приключения Гекльберри Финна". Партнерами юного актера были Евгений Леонов и Вахтанг Кикабидзе. Затем последовали роли в картинах "Весенние перевертыши" (1974), "Длинное-длинное дело" (1976). В дальнейшем актер активно стал сниматься только с конца 1980-х годов, первую роль после долгого перерыва исполнив в комедии "Частный детектив, или Операция `Кооперация`" (1989). Затем были актерские работы в таких фильмах, как "Игра на миллионы" (1991), "Орел и решка" (1995), "Мелкий бес" (1995), "Женщин обижать не рекомендуется" (1999), "Копейка" (2001) Ивана Дыховичного и "Жизнь забавами полна" (2003) Петра Тодоровского. Роман Мадянов много сниматеся в различных сериалах, среди которых - "Гражданин начальник" (2001) и "Штрафбат" (2004) Николая Досталя, "Дети Арбата" (2004) Андрея Эшпая, "Солдаты" (2004) Сергея Арланова и др.
Заслуженный артист РФ.