Сергей Иванович Меняйло родился 22 августа 1960 года в городе Алагир (Северо Осетинская АССР, РСФСР).

В 1983 году окончил Каспийское высшее военно морское училище имени С.М. Кирова по специальности инженер штурман, в 1995 году   Военно морскую академию имени адмирала Н.Г. Кузнецова.

В 1983 году Меняйло был назначен командиром штурманской боевой части на базовый тральщик Кольской флотилии разнородных сил Северного флота. С 1986 года   командир базового тральщика БТ 22, в 1990 х годах – командир морского тральщика "Контр адмирал Власов".

В 1990 году был избран депутатом Мурманского областного Совета.

В 1995 году назначен начальником штаба   заместителем командира, а с 1998 года – командиром 73 й бригады кораблей охраны водного района Каспийской флотилии.

С июня 2004 года – начальник штаба, с августа 2005 года – командир Новороссийской военно морской базы.

В 2007 году Сергею Меняйло присвоено воинское звание вице адмирала.

В августе 2008 года он принимал 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 боевых кораблей Черноморского флота в Абхазии.

30 мая 2009 года Меняйло был назначен заместителем командующего Черноморским флотом Российской Федерации. 22 декабря 2011 года вице адмирал Меняйло освобожден от занимаемой должности и уволен в запас.

В апреле 2010 года Меняйло был выдвинут партией "Единая Россия" на должность главы Республики Северная Осетия   Алания. 

Руководил государственным предприятием "Крымские морские порты".

14 апреля 2014 года указом президента РФ Сергей Меняйло был назначен исполняющим обязанности губернатора Севастополя.

17 сентября 2014 года президент России Владимир Путин предложил кандидатуру Сергея Меняйло на пост губернатора Севастополя.

9 октября 2014 года законодательное собрание Севастополя избрало Сергея Меняйло губернатором Севастополя.

28 июля 2016 года президент России Владимир Путин досрочно прекратил полномочия губернатора Севастополя Сергея Меняйло.

В этот же день президент РФ назначил Меняйло полномочным представителем президента в Сибирском федеральном округе.

Сергей Меняйло награжден орденом "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2008), орденом Александра Невского (2014), орденом "За военные заслуги", медалями.