Сергей Омельченко родился 6 декабря 1977 года в городе Биробиджан, Еврейская Автономная Область. В 1998 году, успешно окончил обучение в Дальневосточном юридическом институте Министерства Внутренних Дел России, с присвоением квалификации «юрист».
Непосредственно по окончании ВУЗа, Омельченко приступил к службе в следственных подразделениях Управления Министерства Внутренних Дел России по Хабаровскому краю. Позднее, с мая 2001 года, находился на руководящих должностях в вышеуказанном ведомстве.
В октябре 2009 года, опытный управленец возглавил следственное управление при Управлении Внутренних Дел по городу Хабаровск.
Приказом Министром внутренних дел Российской Федерации от 8 мая 2014 года, полковник юстиции Омельченко Сергей Викторович назначен на должность заместителя начальника Управления Министерства Внутренних Дел России по Хабаровскому краю - начальником следственного управления.
Отмечен государственными наградами и знаками отличия.
Женат. Воспитывает сына и дочь.