Окончил философский факультет МГУ имени М. В. Ломоносова по специальности «научный атеизм». В 1980 году в Институте научного атеизма при Академии общественных наук ЦК КПСС защитил кандидатскую диссертацию на тему «Социально-гносеологический анализ религиозной веры». В 1976—1991 годах был научным сотрудником Института научного атеизма. В 1993 году был назначен руководителем группы экспертов Российского политехнического института Парламентского центра Верховного Совета России. В 2002 году защитил в Российской академии государственной службы при Президенте РФ докторскую диссертацию на тему «Эволюция идеологии и деятельности религиозной организации Свидетелей Иеговы в России (социально-философский анализ)».
Член Международной ассоциации религиозной свободы («МАРС»), заместитель начальника отдела социальной политики Аналитического управления Совета Федерации и советник отдела социальной политики Информационно-аналитического управления Аппарата Совета Федерации Федерального собрания Российской Федерации, государственный советник РФ 3 класса.
Выпустил ряд книг и статей о пропаганде атеизма, православном христианстве, гаудия-вайшнавизме и Международном обществе сознания Кришны, свидетелях Иеговы, Саентологии, по проблемам взаимоотношений государства и религиозных объединений. В 1996 году выступил руководителем авторского коллектива справочника «Религиозные объединения Российской Федерации».
По мнению С. И. Иваненко понятия «секты» и «традиционные/нетрадиционные» религии являются неправовыми и широко применяются с целью вытеснения части религиозных организаций из сферы активной социальной работы.
На конференции «Толерантность в сфере религии и СМИ», которая прошла 15-16 декабря 2004 года в Москве, Сергей Иваненко высказал мнение, что толерантность в СМИ зависит от их отношения к социальному партнёрству государства и религиозных объединений. Соответственно, возбуждение тематики «сект» и «традиционных-нетрадиционных» религий означает сокращение сферы такого партнёрства.
В 2005 году, на конференции «Проблемы изучения и истолкования „Бхагавад-гиты“», Сергей Иваненко высказался в отношении такой злободневной проблемы как отношение к религиоведению «официальных» религий. Согласно С. И. Иваненко, «многие их лидеры считают религиоведение ядом». По их мнению, эта отрасль науки нуждается в «воцерковлении». Однако такая точка зрения ошибочна, поскольку не допускает гармоничного сочетания разных подходов к теме.
Выступал в качестве эксперта-религиоведа в ряде судебных процессов по делам, связанным с ликвидацией и запретом московской организаций свидетелей Иеговы. 12 марта 1999 года определением Головинского суда был включён экспертом в состав комиссии по проведению комплексной экспертизы по делу о ликвидации и запрете деятельности религиозной общины «Свидетели Иеговы», но подписывать заключение экспертной комиссии отказался, составив отдельно своё собственное.
В 1993 году написал предисловие к «нравственному учебнику» для средних общеобразовательных школ «Мой мир и я», разработанному и изданному подразделением Церкви объединения Муна «Международным фондом образования». Учебник использовался для преподавания в более чем двух тысячах российских школ. В адрес учебника (как к сфере деятельности Церкви Объединения) прозвучало немало критики. Позднее учебник был запрещён Комитетом по образованию г. Москвы и Комитетом по образованию Санкт-Петербурга, как нарушающий конституционный принцип светскости образования, установленный в российском законодательстве.
В своих работах о Международном обществе сознания Кришны (ИСККОН) — «Вайшнавская традиция в России: история и современное состояние. Учение и практика. Социальное служение, благотворительность, культурно-просветительская деятельность» и «Кришнаиты в России: Правда и вымысел» отстаивает позицию традиционности данной организации. По мнению Иваненко, одной из причин непростых взаимоотношений Русской православной церкви и Международного общества сознания Кришны являются труды иеромонаха Серафима (Роуза), который, в своё время, очень критично отозвался о кришнаизме-индуизме, найдя в этом осуждении благодарных последователей.
Во время судебного разбирательства в отношении «Сант мат» в 2006 году, С. И. Иваненко выступил на стороне защиты этой организации и составил экспертное заключение по его учению и деятельности, в котором отметил следующее:
Архангельский областной суд, рассматривавший данное дело, не принял во внимание заключение Иваненко, и в судебном решении оно не упоминается.
В 2006 году, комментируя ситуацию религиозной свободы в России, в частности положение индуистских религиозных объединений, С. И. Иваненко высказал следующее мнение:
В 2005 году, выступая на Научно-практической конференции Евро-Азиатского отделения Международной Ассоциации религиозной свободы, Сергей Иваненко оценил социальное служение российских религиозных организаций. Особенно активной и наиболее эффективной он назвал работу в этом направлении христиан-протестантов. Отметив их успехи в этой области, С. Иваненко счёл недостатком то, что информирование общества об этом опыте практически отсутствует и порекомендовал организовать исследования по вопросу социального служения и включить их в постоянный информационный мониторинг с обнародованием его результатов.
31 мая 2007 года в РГГУ состоялся Организованный Центром изучения религий РГГУ и Евразийским отделением Международной Ассоциации Религиозной Свободы круглый стол на тему «Школа в условиях свободы вероисповедания». Наряду с прочими общественных деятелями и учёными выступил С. И. Иваненко с докладом «От конфронтации к взаимодействию и сотрудничеству».
В 2008 году, комментируя назначение митрополита Кирилла (Гундяева) местоблюстителем патриаршего престола РПЦ, С. И. Иваненко с похвалой отозвался о его личности и деятельности. Иваненко охарактеризовал его как человека, безраздельно преданного Церкви и способного отстаивать её интересы. По словам Иваненко, Кирилл обладает высоким интеллектом, генерирует новые продуктивные идеи. Иваненко предсказал, что с избранием Кирилла патриархом, РПЦ МП получит возможность «эффективно решать накопившиеся проблемы».
В 2005 году написал заключение о Центре Фалуньгун, а в 2010 году — о саентологии.
Живёт в Москве. Женат на Валентине Мережко. По вероисповеданию — православный христианин. В 1991 году крестился в Храме бессребреников Космы и Дамиана в Космодемьянском и по состоянию на 1995 год являлся его прихожанином.
Деятельность С. И. Иваненко встретила критику со стороны деятелей антисектантского движения и деятелей русского православия. В первую очередь критиковались его работы в советское время по марксисткому атеистическому воспитанию молодёжи учащейся в ПТУ(подвергая тем самым сомнению его стаж религиоведческой деятельности), и позиция по защите новых религиозных движений, особенно по организациям «Свидетели Иеговы», Церковь саентологии, Международное общество сознания Кришны и Церковь объединения При этом сам Иваненко пишет, что «выбрал для специализации кафедру атеизма, так как в СССР только называясь специалистом по научному атеизму можно было изучать религию и заниматься религиоведением», а критиковал религию, потому что «от сотрудников института требовали критиковать религиозную идеологию, и я тоже должен был не только писать об истории и современном состоянии религиозных организаций, но и доказывать противоположность марксистско-ленинского учения и религиозных идей», при этом Иваненко отмечал, что заниматься атеистической критикой религии «мог с чистой совестью, так как действительно между марксизмом и христианством лежит пропасть».
А. Л. Дворкин, председатель Экспертного совета по проведению государственной религиоведческой экспертизы при Министерстве юстиции РФ, деятель антисектантского движения в России, назвал Сергея Иваненко «бывшим профессиональным агитпроповским атеистом», ныне называющим себя «религиоведом со стажем» и пишущим «хвалебные предисловия к мунитским книжкам, выходящим на русском языке, а также восторженные апологии иеговизма, кришнаизма, сайентологии и т. д., не скрывая при этом, что иеговисты, например, за свой счет свозили его в США, муниты приглашают на конференции и оплачивают его работу и т. п.». Также А. Л. Дворкин обращает внимание на одну из ранних атеистических работ С. И. Иваненко — Иваненко С. И. Актуальные проблемы атеистического воспитания учащихся средних профессионально-технических училищ: Методические рекомендации. М., 1986, которая вышла тиражом в 11 тысяч экземпляров и состоит трёх частей — введения и двух глав "Марксистско-ленинский подход к атеистическому воспитанию молодежи и «Роль комсомольских организаций в дальнейшем повышении эффективности научно-атеистического воспитаний учащихся». Исходя из этого А. Л. Дворкин делает вывод, что «стаж у „религиоведа“ действительно большой, а опыт — богатый».
Владислав Троицкий (руководитель миссии «Христианское Возрождение», бывший член организации «Свидетели Иеговы») в статье-рецензии о книге С. И. Иваненко «О людях никогда не расстающихся с Библией» отмечает пристрастность автора книги в оценках свидетелей Иеговы. По мнению В. Ю. Троицкого, Иваненко «явно участвует в сокрытии или по крайней мере, в смягчении» ряда неприятных для свидетелей Иеговы фактов, из чего «можно предположить гармоничное сотрудничество автора с организацией». При этом В. Ю. Троицкий обращает внимание на работу С. И. Иваненко — С. И. Иваненко "Актуальные проблемы атеистического воспитания учащихся средних профессионально-технических училищ. Методические рекомендации. Москва «Высшая школа» 1986, из которой приводит ряд цитат.
В 1999 году похожее мнение в своей рецензии на ту же книгу Иваненко высказал кандидат философских наук, сотрудник Центра синергийной антропологии Национального исследовательского университета «Высшей школы экономики», член редакционной коллегии богословского журнала «Альфа и Омега», диакон одного из храмов РПЦ П. Б. Сержантов, отметивший пристрастность Иваненко в оценках свидетелей Иеговы. Согласно Сержантову, работы Иваненко советского периода «были целиком посвящены пропаганде атеизма». После падения коммунизма «вполне в духе времени С. Иваненко безоговорочно переименовал свою профессию, желая придать ей респектабельное звучание. С первых же слов он торопится сообщить о себе, что занимается „религиоведением около 25 лет“». Сержантов приходит к выводу, что Иваненко имеет большой опыт «пропагандистской, околонаучной деятельности, не более того».
В статье В. Сидорова «Атеисты сменили хозяина», опубликованной в газете «Новый Петербург» в 1998 году, высказывается мнение, что Сергей Иваненко «считает родителей, борющихся за то, чтобы вырвать своих детей из цепких лап сектантов, недалекими людьми, стремящимися опекать чад до пенсии и не умеющими отличить религиозный энтузиазм от сумасшествия».
Свердловская региональная общественная организация «Православное студенческое братство в честь Святых Равноапостольных Кирилла и Мефодия» подвергла критике Сергея Иваненко в связи с его участием в съёмках документального фильма «Верные в испытании. Свидетели Иеговы в Советском Союзе». По мнению этой организации, авторы фильма включили в него комментарии Иваненко и других людей «с громкими научными степенями» с целью «создания видимости научного исследования». Сергея Иваненко и также принявшего участие в фильме религиоведа Николая Гордиенко организация назвала «профессиональными сектозащитниками». «Православное студенческое братство» также высказало своё мнение по поводу книги Иваненко «О людях, никогда не расстающихся с Библией», заявив, что книга была издана «с прямой помощью Свидетелей Иеговы и исключительно для формирования положительного имиджа секты».
В 2004 году Н. В. Потапова в диссертации на соискание степени кандидата исторических наук оценила работы С. И. Иваненко, посвященные эволюции идеологии и деятельности в России организации свидетели Иеговы, как «глубоко научные и актуальные».
Согласно Н. В. Потаповой, Иваненко в своих работах показывает традиционность свидетелей Иеговы для России, доказывает отсутствие деструктивного характера в их деятельности, а также даёт благоприятный прогноз развития отношений между государственными органами и религиозной организацией Свидетелей Иеговы.