Antonio inició la carrera de Bellas Artes, pero con 16 años comenzó a trabajar en una empresa artesana de decoración y embellecimiento del cristal. Él quería ser dibujante de tebeos, y tras ser rechazadas sus primeras muestras por Editorial Bruguera, colaboró con Hispanoamericana y con Ameller. En 1945 crea Yakub, el pequeño vagabundo, su primer personaje, para la Editorial Fantasio, aunque sólo dura cuatro números. Durante este periodo también ilustra libros de texto para el bachillerato.
En 1947, mientras está realizando el servicio militar, la revista Pulgarcito le da la oportunidad de trabajar en una serie que llama la atención de los aficionados, Silver Roy, creada por Rafael González y publicada por entregas en Pulgarcito desde el número 1 al 37. El personaje Silver Roy volvería a aparecer en el número 1 de Super Pulgarcito, en 1949 (y recordemos que se publicó un tebeo monográfico con varias aventuras, el número 14 de la colección Magos del Lápiz). En El Campeón, revista también de Bruguera, dibuja Erik, el enigma viviente, una de las series más espeluznantes dirigidas a público infantil que se vieron entonces en España.
A partir de 1952, Bosch Penalva se dedica sobre todo a la realización de portadas, entre las que destacan las de la revista Can Can en 1958 para Editorial Bruguera. También dibujó historietas y portadas para las colecciones Historias, Sissi, Celia y varias subseries de Historias Selección. En la década de los años sesenta, aparte de estos trabajos de ilustración para Bruguera, dibujó para el mercado exterior a través de agencia. Trabajó fundamentalmente para el mercado británico, en cabeceras como Commando, Cowboy Picture Library, Star Love Stories, Romantic Adventure Library y Mirabelle, sobre todo entre 1961 y 1966.
Aunque en 1975 realizó la historieta "Els Estornells" (Los gorriones), con guion de Mariano Hispano, para Cavall Fort, el autor se dedicó a partir de aquel año a la ilustración publicitaria y editorial debido a una pérdida de visión que le impedía trabajar con precisión con viñetas pero no con la amplitud de una tela o una gran imagen. Entre 1980 y 1990 volvimos a ver su obra en tebeos, dado que realizó las portadas de los rebeos que recuperaban la serie El Hombre Enmascarado (The Phantom) por parte de Ediciones B.
Fue hermano menor del ilustrador y dibujante Jordi Bosch Penalva.