Сергей Петрович Никоненко родился 16 апреля 1941 года в Москве в семье шофёра и стеклодувщицы лампового завода.

Советский и российский актёр театра икино, кинорежиссёр. Народный артист РСФСР.

Во время учёбы в школе занимался музыкой по классу аккордеона, принимал активное участие в различных школьных конкурсах певцов и чтецов, приносил домой медали и грамоты на радость родителям. С 13 лет Сергей стал готовиться к карьере актёра, занимаясь в драматическом кружке и в студии художественного слова.

По окончании школы поступил во ВГИК, на  курс С. А. Герасимова и Т. Ф. Макаровой.

Дипломный спектакль во ВГИКе — «Карьера Артуро Уи». По окончании ВГИКа в 1964 году работал в Театре-студии киноактёра (до 1974 года). В 1971 году окончил режиссёрский факультет ВГИК. Является членом Союза кинематографистов с 1968 года. В 1974 году дебютировал как кинорежиссёр и сценарист.

Сниматься в кино начал ещё во время учёбы, дебютировав в 1958 году в фильме «А я уезжаю домой». В сериалах впервые «засветился» в роли полковника Виктора Алексеевича Гордеева в знаменитой«Каменской» с Еленой Яковлевой и сразу же приглянулся сериальным режиссёрам. «Невозможные зелёные глаза» и «Одна любовь души моей», «Пан или пропал» и следом «Ребята из нашего города», «Тяжёлый песок» и тут же «Родина ждёт», «Граф Крестовский» и «Гибель империи».

С 1994 года — директор Есенинского Культурного Центра в Москве.

С 28 марта по 25 апреля 2000 года и с 4 по 19 мая 2008 года Вел программу «Жди меня». Заменял Игоря Квашу

Женат на актрисе Екатерине Алексеевне Ворониной.

Всего за карьеру Сергей Никоненко сыграл более чем в 210 фильмах и сериалах. Как режиссёр снял 15 кинокартин и один сериал «Аннушка».

11 марта 2014 года подписал обращение деятелей культуры Российской Федерации в поддержку политики президента РФ В. В. Путина на Украине и в Крыму.