В 1981 году окончил Днепропетровский государственный университет по специальности радиофизик, инженер-электронщик.
1973-1975 — служба в СА.
1981-1982 — наладчик радиоаппаратуры Днепропетровского машиностроительного завода им. Ленина.
1982-1983 — заместитель начальника цеха Днепропетровского радиозавода.
1983-1988 — старший инженер энерго-ремонтного участка Днепропетровского завода «Полимер».
Электрослесарь контрольно-измерительных приборов и автоматики оптово-розничного овощного комбината Бабушкинского района города Днепропетровск.
1988-1993 — электрослесарь жилищно-коммунального отдела Днепропетровского завода тяжелых прессов. Водитель ПК «Огонёк» города Днепропетровск.
1993-1994 — директор МП «ЭДСИ».
1994-1995 — директор АОЗТ «Стройднепросервис».
1995-2002 — директор украинско-немецкого АОЗТ «Днепромайн».
1998-2002 — депутат Днепропетровского горсовета.
С 2002 — член наблюдательного совета НАЭК «Энергоатом».
14 мая 2002 — 25 мая 2006 — народный депутат Украины IV созыва (по избирательному округу № 27 Днепропетровской области, самовыдвижение). На момент выборов был членом Партии промышленников и предпринимателей Украины. Был членом фракций «Единая Украина», партий ППУ и «Трудовая Украина», Социалистической партии Украины. Член Комитета Верховной Рады по вопросам топливно-энергетического комплекса, ядерной политики и ядерной безопасности.
На парламентских выборах 2006 года баллотировался по списку Социалистической партии Украины под № 40.
23 августа 2006 — 6 февраля 2008 — заместитель Министра транспорта и связи Украины.
6 февраля — 10 сентября 2008 — заместитель Министра транспорта и связи Украины — директор Государственного департамента автомобильного транспорта.
10 сентября 2008 — 1 июля 2009 — заместитель Министра транспорта и связи Украины — директор Государственной администрации автомобильного транспорта. Сергиенко на пресс-конференции в информагентстве «Новый мост» 10 июля 2009 года заявил, что причиной, побудившей его, покинуть пост стали семейные обстоятельства.
С 12 декабря 2012 — народный депутат Украины VII созыва, № 46 в партийном списке Всеукраинского объединения «Батькивщина». На момент выборов был беспартийным и президентом ООО «Винил». Заместитель председателя Комитета Верховной Рады по вопросам налоговой и таможенной политики.
Также нардепу принадлежит три автомобиля Toyota Tundra 2008 года выпуска, Lexus LX 570 2011 года выпуска, приобретенный за 880 тысяч гривен, а также Mercedes S65 2004 года выпуска, катер «Super Air Nautique» 2008 года выпуска и даже вертолет Eurcopter MBB-BK 2002 года выпуска, приобретенный за 4 миллиона 260 тысяч гривен. Большой автопарк есть и у его жены – две Toyota Land Cruiser 1997 и 2004 года выпуска, Lexus LX 570 2011 года и Mercedes ML-63 2008 года выпуска, а также четыре автобуса.
На счетах в банке у Сергиенко в 2011 году находилось 1 миллион 778 тысяч гривен, который он положил в том же году. Размер вкладов в предприятия составил 1 миллион 840 тысяч гривен.
Кроме отсутствия при голосовании за отставку Азарова, Сергиенко, Павелко, а также Дзензерский - отличились тем, что проголосовали за сомнительную инициативу введения векселей, которую проталкивает первый вице-премьер Сергей Арбузов. Это также было вопреки решению фракции голосовать против.
Сразу несколько депутатов от «Батькивщины» потребовали исключения Сергиенко и других депутатов, нарушивших дисциплину, из фракции.
11 октября 2013 года народные депутаты Андрей Павелко и Леонид Сергиенко были исключены из фракции "Батькивщина", с формулировкой "за измену интересов народа Украины и систематическое невыполнение решений фракции относительно голосований по вопросам повестки дня Верховной Рада Украины".
03.09.2014