Durante su gestión, Pettinato promovió reformas basadas en el principio de resocialización de las personas privadas de libertad, y la eliminación de tratos inhumanos y degradantes.

Prohibió el uso de grilletes y de trajes a rayas, e introdujo en las cárceles -entre otras medidas – programas de alfabetización, las visitas íntimas, y la obligación de llamar a los internos por sus nombres, y no por un número (como se hacía hasta entonces).

Fue protagonista destacado en el «Primer Congreso de las Naciones Unidas sobre Prevención del Delito y Tratamiento del Delincuente», realizado en 1955 en Ginebra, que concluyó con la aprobación de las Reglas Mínimas para el Tratamiento de los Reclusos.

Luego del golpe oligárquico del 16 de septiembre de 1955 se refugió en la Embajada de Ecuador junto a su esposa, que se encontraba embarazada de seis meses. Su hijo homónimo, el músico, nació en esa delegación diplomática poco antes de que pudieran partir al exilio.

El 22 de diciembre de 2005, el presidente Néstor Kirchner impuso su nombre a la Academia Superior de Estudios Penitenciarios.Roberto Pettinato dejó un legado humanista y una mirada social, que se expresan en un máxima que repetía habitualmente: «la mejor cárcel es la cárcel vacía».