Родился 14 мая 1966 года в г. Ипатово Ставропольского края. В 1983 году поступил в Сызранское высшее военное авиационное училище лётчиков, которое успешно окончил в 1987 году.
    1 декабря 2001 года вертолёт Ми-26 пилотируемый командиром отряда майором Бондаренко О.В. произвёл взлёт в сложных метеорологических условиях с аэродрома "Ханкала" на площадку "Прохладный". Через 24 минуты после взлёта из-за попадания вертолёта в зону сильного обледенения произошло самовыключение левого двигателя. Майор Бондаренко сбалансировал вертолёт и начал снижение, но на высоте 300 метров произошло самовыключение правого двигателя. На высоте 150 метров вертолёт вышел из облаков над населённым пунктом Стодеревская. Майор Бондаренко с целью недопущения столкновения со зданием школы уменьшил вертикальную скорость на высоте 25-30 метров, потерял обороты несущего винта и вертолёт произвёл грубое приземление. От удара лопастями по кабине экипажа командир вертолёта майор Бондаренко О.В. погиб. Остальные члены экипажа и пассажиры получили травмы различной степени тяжести.
    Указом Президента Российской Федерации Бондаренко Олегу Вячеславовичу за мужество и героизм, проявленные при исполнении воинского долга в Северо-Кавказском регионе, присвоено звание Героя Российской Федерации(посмертно).