Первый фильм с его участием вышел в 1958 году. С тех пор Никоненко остается чрезвычайно востребованным актером, любимцем зрителей. Зритель ему верит, вот в чем дело. Персонажи Никоненко абсолютно достоверны, узнаваемы. Как подметила киновед Наталья Басина, «каждый герой Сергея Никоненко — «один из нас», в совокупности же они представляют едва ли не спектр вариаций национального характера и его проявлений в предлагаемых обстоятельствах местной жизни».

Никоненко — выпускник мастерской Сергея Герасимова и Тамары Макаровой во ВГИКе. Эти мастера воспитали несколько поколений актеров, каждый из которых — яркая индивидуальность. Но всех их учеников отличает умение играть «без швов», то есть без театральной аффектации, без неестественного укрупнения эмоций. Никоненко способен освоить разный материал и в каждом быть естественным и убедительным. Благообразная «русская народная» внешность не свела диапазон актера к ролям хороших парней и простаков. Играл он шукшинских чудиков из народа («Странные люди», «Земляки»), Гришку в «Дворянском гнезде» Андрея Кончаловского и Яшку в фильме его брата Никиты Михалкова «Неоконченная пьеса для механического пианино», водителя Афонина в фантасмагории Вадима Абдрашитова «Парад планет». Но разве просты эти «простые люди»?.. Вовсе нет. Никоненко — из тех актеров, что выступают адвокатами своих героев, и потому образы у него неизменно выходят объемными, не подпадающими под односложные определения.

В коллекции его ролей есть и карьеристы, и принципиальные правдоискатели. Десятиклассник-пионервожатый в фильме Александра Митты «Звонят, откройте дверь» хочет выслужиться, заложить основы комсомольской карьеры. Эффектная внешность (на которую западают девчонки) тут очень кстати! А редактор районной газеты Реутов в фильме Сергея Герасимова «Журналист», напротив, чурается формализма, не боится казаться провинциалом на фоне шикарного гостя из столичного издания. Младший лейтенант Синицын из «Темы» Глеба Панфилова — также патриот малой родины, на его фоне заезжая знаменитость Ким Есенин (Михаил Ульянов) выглядит не очень…

Есенина (настоящего, поэта Сергея Есенина) Никоненко сыграл в фильме Сергея Урусевского «Пой песню, поэт…». Прикосновение к творчеству и биографии поэта получило неожиданное развитие в судьбе Никоненко — в 1994 году актер стал директором Есенинского культурного центра в Москве, на Сивцевом Вражке.

И конечно, нельзя не вспомнить картины Никоненко-режиссера. «Освоив режиссуру, Сергей Никоненко поставил несколько добротных фильмов (среди них проблеснувшая на неярком фоне середины 1970-х «Трын-трава»), — пишет Наталья Басина в «Новейшей истории отечественного кино», — обнаруживших его тяготение к лирике и одновременно к подробному бытописанию, а также способность заряжаться от искреннего расположения к своим героям». Последняя на сегодняшний день картина Никоненко-режиссера вышла совсем недавно, в 2014 году — это композиция по рассказам Шукшина «Охота жить», в которой снялись и сам Никоненко, и Валерий Баринов, и Нина Усатова, и Станислав Любшин. Ассистентом режиссера работал на картине сын постановщика — Никанор Никоненко, выпускник Высших курсов сценаристов и режиссеров.