Народилася 11 жовтня 1950 року в м. Карлівка Полтавської області.
У 1974 році закінчила Полтавський державний педагогічний інститут ім. В.Г. Короленка за спеціальністю історія.
Розпочала трудову діяльність вчителем середньої школи м. Карлівка Полтавської області. З 1979 року працювала в Полтавському кооперативному інституті на посаді асистента, з 1984 по 1987 рік навчалася в аспірантурі Київського державного університету ім. Т.Г. Шевченка. Після захисту кандидатської дисертації працювала старшим викладачем, доцентом, з 1990 року очолювала кафедру історії та кооперативного руху, з 2004 по 2007 рік — кафедру культурології та історії, з вересня 2007 року працює на посаді професора кафедри культурології та історії Полтавського університету споживчої кооперації України.
Кандидат історичних наук, доцент.
С.М. Петренко зробила вагомий внесок у вдосконалення змісту і методів викладання історії України. Її лекції та семінарські заняття відзначаються творчим пошуком, педагогічною майстерністю, використанням інноваційних технологій навчання. Педагог активно впроваджує в навчальний процес ефективні форми навчання: конференції, диспути, мозкові атаки, круглі столи, історичні читання.
С.М. Петренко понад 10 років очолювала Раду з гуманітарної освіти університету, впроваджуючи концепцію гуманізації та гуманітаризації навчально-виховного процесу. Викладає новий спецкурс «Вища освіта України і Болонський процес».
Відмінник освіти України (1998). Нагороджена Почесними грамотами Міністерства освіти і науки України (1993), Полтавської обласної ради (2003), Правління Укоопспілки та ЦК профспілки працівників споживчої кооперації України (2005).
Автор понад 150 наукових і науково-методичних праць, зокрема:
- «Археографічна спадщина Миколи Костомарова», монографія (2000);
- «Україна в період Другої світової війни (1939-1945 рр.)» (2004);
- «Путівник по історичних місцях Полтави», у співавторстві (2005);
- «Вища освіта України і Болонський процес», навчальний посібник, у співавторстві (2005).