Сергей Георгиевич Шантаренко родился 29 января 1954 года в городе Называевске Омской области в семье потомственных железнодорожников. После окончания средней школы № 92 города Омска в 1971 году поступил в Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (ОмИИТ) на факультет «Автоматика и телемеханика», который с отличием окончил в 1976 году, получив квалификацию инженера-электрика.
После окончания института работал на заводе, затем служил в рядах Советской Армии. В 1978 году Сергей Георгиевич возвратился в ОмИИТ, на кафедру электрических машин, где работал инженером и младшим научным сотрудником НИСа. В 1986 году был переведен на должность заведующего отделом НИСа, с 1987 по 2013 занимал должности директора НИСа, начальника НИЧа (ОмИИТа, ОмГАПСа, ОмГУПСа). С 2013 года — проректор ОмГУПСа по научной работе.
В 1980 г. Сергей Георгиевич поступил в аспирантуру на кафедру электрических машин к доценту А. М. Трушкову, а в 2000 году уже под руководством В. Д. Авилова защитил диссертацию «Влияние технологических факторов на качество функционирования коллекторных тяговых электродвигателей магистрального электроподвижного состава» в диссертационном совете при ОмГУПСе и ему была присуждена ученая степень кандидата технических наук по специальности 05.22.07 — «Подвижной состав железных дорог и тяга поездов». С 2001 по 2012 С. Г. Шантаренко активно участвует в выполнении научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, направленных на совершенствование процессов технического обслуживания и ремонта тягового подвижного состава. Под его руководством и при непосредственном участии разработаны и усовершенствованы более 40 наименований нестандартного оборудования и технологическая документация для ремонта различных серий тягового подвижного состава, которые внедрены в 29 ремонтных локомотивных депо Октябрьской, Московской, Юго-Восточной, Горьковской, Южно-Уральской, Западно-Сибирской, Красноярской, Восточно-Сибирской, Забайкальской и Дальневосточной железных дорог. Полученные практические и научные результаты позволили ему подготовить и в 2006 году успешно защитить докторскую диссертацию «Совершенствование технологической готовности технического обслуживания и ремонта тягового подвижного состава», а в 2007 году решением ВАК Минобрнауки России ему присуждается ученая степень доктора технических наук по специальности 05.22.07 «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация». В 2007 году присвоено ученое звание доцента.
В 2002–2008, наряду с научной деятельностью и работой в НИЧ, руководил кафедрой «Физическое воспитание и спорт». Сергей Георгиевич — спортивный судья первой (высшей) международной категории по тяжелой атлетике и по пауэрлифтингу.
В 2009 году избран на должность профессора, а с 2010 года заведуют кафедрой «Технология транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава», совмещая эту должность с работой проректора по научной работе. Руководит аспирантурой по специальности 05.22.07. Подготовил трех кандидатов технических наук. Опубликовал более 100 научных работ. Является членом диссертационных советов при ОмГУПСе и ОмГТУ. В 2013 году назначен научным руководителем отраслевой научно-производственной лаборатории «Технологическая готовность ремонта тягового подвижного состава» Дирекции по ремонту ТПС — филиала ОАО «РЖД».
В 1996 году приказом Министра путей сообщения награжден отраслевым знаком «Почетному железнодорожнику».
