За свою карьеру Гуренко успел поиграть на родине в «Немане», минском «Динамо» и «Партизане», итальянских «Роме», «Пьяченце» и «Парме», испанской «Сарагосе» и московском «Локомотиве».
За время выступлений на клубном уровне Гуренко завоевал чемпионство с «Локомотивом» (2004), а также трижды становился обладателем Кубка (1995/96, 1996/97, 2006/07) и однажды – Суперкубка России (2005).
На счету Сергея Гуренко также имеется Кубок Испании в составе «Сарагосы» (2000/01), и аналогичный трофей в Италии с «Ромой» (2001/02).
На белорусских полях футболист отметился завоеванным Кубком в составе «Немана» (1992/93).
В 1999 году Сергей Гуренко был удостоен звания лучшего футболиста года в Беларуси.
В составе национальной сборной Сергей Витальевич провел 80 матчей и забил три гола.
