Народився 8 квітня 1959 року у м. Золотоноша, що на Черкащині. Освіту здобув, закінчивши спершу Харківський хіміко-механічний технікум (нині коледж Національного фармацевтичного університету), а згодом — хімічний факультет Харківського державного університету ім. О.М. Горького (нині Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна). Після закінчення аспірантури 1986 року захистив кандидатську дисертацію за спеціальністю «органічна хімія», а 1993 року — докторську за спеціальністю «фармацевтична хімія та фармакогнозія». 1987 року Сергій Миколайович пов’язав свою професійну діяльність із Національним фармацевтичним університетом, розпочавши трудовий шлях з посади асистента кафедри органічної хімії. 1994 року йому було присвоєно вчене звання доцента, а 1996-го — професора. Робота Сергія Миколайовича, скерована на розбудову цього навчального закладу, — надзвичайно плідна. У 1992 році за його активної участі в Українській фармацевтичній академії було створено Науково-методологічну лабораторію з контролю якості лікарських засобів, що в 1995 році була реорганізована у Державну науково-дослідну лабораторію з контролю якості лікарських засобів, яку очолив С.М. Коваленко. 2000 року за його ініціативи та сприяння на базі кафедри органічної хімії НФаУ створено навчально-виробничу лабораторію органічного синтезу. У 2002 році під його керівництвом створено кафедру управління якістю в фармації, яку 2004 року перейменували на кафедру управління якістю, підкресливши її широкий профіль діяльності. Від 2005 року Сергій Миколайович — проректор з наукової роботи НФаУ. На цій посаді він ініціював та очолив оргкомітет з проведення щорічної Міжнародної виставки «Світ здоров’я та краси», Міжнародного конгресу «Сьогодення та майбутнє фармації», а також започаткував проведення на базі НФаУ щорічної науково-практичної конференції «Управління якістю в фармації». Під керівництвом С.М. Коваленка встановлено наукові контакти та підписано угоди про співробітництво з науково-дослідними закладами: Інститутом хімії поверхні ім. А.А.Чуйка НАН України, НТК «Інститут монокристалів» НАН України, Інститутом мікробіології та імунології ім. І.І. Мечнікова АМН України, Національною медичною академією післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика, Харківським національним університетом ім. В.Н. Каразіна та іншими науковими та навчальними закладами. Накопичений досвід роботи, основні теоретичні та практичні здобутки Сергія Коваленка у сфері комбінаторного синтезу втілилися у підручник «Основи комбінаторної органічної хімії», виданий у співавторстві з В.П. Черних та О.Г. Друшляком. Загалом у доробку доктора С. М. Коваленка — понад 400 наукових і навчально-методичних праць, 72 з яких — у закордонних виданнях, 15 патентів, 4 монографії, 1 підручник, 2 навчальних та 13 методичних посібників. Під його керівництвом вже захищено одну докторську дисертацію та 12 кандидатських, нині виконуються 2 докторські та 11 кандидатських досліджень. За вагомий особистий внесок у реалізацію державної політики у сфері охорони здоров’я, високий професіоналізм та багаторічну сумлінну працю С.М. Коваленко неодноразово нагороджувався Почесними грамотами різних рівнів, зокрема Почесною грамотою Київського міського голови (2001 р.), Почесною грамотою Міністерства охорони здоров’я України (2002 р., 2009 р.). Почесною грамотою Верховної Ради України «За особливі заслуги перед українським народом» (2005 р.).