В 1983 году окончил Каспийское Высшее Военно-Морское Краснознаменное училище им. С. М. Кирова по специальности инженер-штурман. После выпуска был назначен командиром штурманской боевой части на базовый тральщик Кольской флотилии Северного флота.
С 1986 года — командир базового тральщика БТ-22. Через 5 лет получил назначение командиром морского тральщика «Контр-адмирал Власов».
В 1990 году был избран депутатом Мурманского областного Совета.
В 1995 году — окончил военно-морскую академию им. адмирала флота Советского Союза Н. Г. Кузнецова и был назначен начальником штаба — заместителем командира соединения кораблей Каспийской флотилии.
С 1998 года — командир соединения кораблей охраны водного района.
В 2002 году зачислен слушателем Военной Академии Генерального Штаба Вооружённых Сил Российской Федерации.
22 июня 2004 года указом Президента Российской Федерации капитан 1 ранга С. И. Меняйло назначен начальником штаба, а в 2005 году — и командиром Новороссийской военно-морской базы.
Указом Президента Российской Федерации от 6 июня 2007 года № 717 и приказом Министра обороны Российской Федерации от 7 июня 2007 года № 212 присвоено очередное воинское звание «вице-адмирал».
В августе 2008 года принимал самое активное участие в военно-морской десантной кампании в ходе проведения операции Российских Вооруженных сил по принуждению Грузии к миру. Для доставки миротворческого контингента в район противостояния возглавил отряд кораблей Черноморского флота в Абхазии.
Указом Президента Российской Федерации от 30 мая 2009 г. № 722 вице-адмирал Меняйло Сергей Иванович назначен заместителем командующего Черноморским флотом Российской Федерации.
В апреле 2010 года выдвинут партией «Единая Россия» (в группе из трёх кандидатов) на должность главы Республики Северная Осетия — Алания.
Приказом МО РФ № 412 от 2 октября 2006 года «За высокое профессиональное мастерство, разумную инициативу, настойчивость и требовательность, проявленные при выполнении специального задания командования, личный вклад в поддержание боевой готовности Вооруженных Сил Российской Федерации, образцовое руководство подчиненным личным составом» награжден именным огнестрельным оружием – 9-мм пистолетом ПММ.
Указом Президента РФ от 22 декабря 2011 года № 1675 вице-адмирал Меняйло С.И. освобождён от занимаемой должности заместителя командующего Черноморским флотом и уволен с военной службы в запас Вооружённых Сил Российской Федерации.