Олег Юрьевич Понасенко родился 12 октября 1963 г. в г.Перми.
В 1988 году окончил Свердловский ордена Трудового Красного Знамени юридический институт им.Р.А. Руденко.
Трудовую деятельность начал в 1980 году в Митрофановском совхозе слесарем, затем трактористом в мехбригаде.
По окончании института принят стажером прокуратуры Металлургического района г. Челябинска. Затем работал стажером прокуратуры г. Верхний Уфалей, старшим следователем прокуратуры г. Верхний Уфалей, прокурором г. Усть-Катава, Ашинским городским прокурором, начальником отдела по надзору за исполнением законов на транспорте и в таможенных органах, начальником Управления по обеспечению участия прокуроров в рассмотрении уголовных дел судами прокуратуры Челябинской области. В 2006 назначен на должность заместителя прокурора Свердловской области. В 2007 – первый заместитель Уральского транспортного прокурора.
30.12.2008 был назначен прокурором Карачаево-Черкесской Республики, а в ноябре 2013 года - на должность прокурора Нижегородской области.
Олег Юрьевич проявил себя грамотным, деятельным руководителем, приветствующим инициативу и новизну в организации работы, умеющим эффективно организовать работу на различных направлениях прокурорской деятельности. С чувством высокой ответственности он относился к исполнению служебного долга, требуя того же от подчиненных работников, пользовался заслуженным авторитетом среди коллег и населения республики.
За многолетнюю и добросовестную работу неоднократно поощрялся руководством, награжден именным оружием, а также нагрудным знаком «Почетный работник прокуратуры РФ».