Народилася 18 січня 1986, смт. Краснопілля, Сумська область.
Навчалася у Сумському державно педагогічному університеті ім. А. С. Макаренка.
Виступає за спортивне товариство "Динамо" (Суми). Сестра-близнючка української біатлоністки Валентини Семеренко.
Віта Семеренко, як і її сестра Валентина, спочатку займалася лижним спортом, але пізніше відгукнулася на пропозицію тренера Григорія Шамрая спробувати свої сили в біатлоні.
Заслужений майстер спорту України, член національної збірної команди України, чемпіонка в естафеті та срібний призер у спринті Олімпіади в Сочі, срібний призер чемпіонату світу з біатлону, призер чемпіонату Європи серед юніорів, срібний призер першості світу серед дівчат, бронзовий юніорів, неодноразова чемпіонка першостей та Чемпіонатів України, на XXIII Всесвітній зимовій універсіаді виграла 4 медалі (1 золота, 1 срібна, 2 бронзові).
Чемпіонат Європи-2007 (Банско) – срібло у спринті на 7,5 км.
Чемпіонат Європи-2007 (Бансько) – бронза в естафеті 4x6 км.
Чемпіонат Європи-2008 (Нове Місце) – золото в естафеті 4x6 км.
Чемпіонат Європи-2009 (Уфа) – золото в естафеті 4x6 км.
Чемпіонат Європи-2009 (Уфа) – срібло у гонці-переслідуванні на 10 км.
Чемпіонат світу-2008 (Остерсунд) – срібло в естафеті 4x6 км.
7 січня 2009 року здобула першу перемогу в естафетній гонці у складі Олени Підгрушної , Валі Семеренко та Оксани Хвостенко на етапі Кубка світу в Оберхофі . Це перша перемога сестер Семеренко в естафетних перегонах.
Кубок світу-2009 (Ванкувер) – бронза в індивідуальній гонці.
На Олімпіаді у Ванкувері-2010 із сестрою Валею брала участь, але не виграли жодну олімпійську медаль.
Кубок Світу-2010 (Гольменколлен) - друге місце у мас-старті.
Чемпіонат світу з біатлону-2011 (Ханти-Мансійськ) – третє місце в індивідуальній гонці.
На чемпіонаті світу з біатлону-2012 (Рупольдинг) – третє місце спринтерських перегонів.
Кубок світу-2012 (Хохфільцен) - друге місце в естафетній гонці у складі Валі Семеренко, Юлії Джимої та Олени Підгрушної.
Кубок світу-2013 (Оберхоф) – перше місце в естафетній гонці у складі Юлії Джимої, Валі Семеренко та Олени Підгрушної. Для сестер Семеренко це була друга перемога в естафетній гонці.
Чемпіонат світу з біатлону-2013 (Нове-Місце) - третє місце у спринтерській гонці.
Чемпіонат світу з біатлону-2013 (Нове-Місто- на-Мораві) - друге місце в естафетній гонці у складі Юлії Джими, Валі та Віти Семеренко та Олени Підрушної.
Олімпійські зимові ігри в Сочі-2014 – срібна медаль у спринті на дистанції 7,5 км. Спочатку Семеренко прийшла до фінішу третього, але у 2017 році володарка срібної медалі Ольга Вілухіна була дискваліфікована за вживання допінгу. То була перша медаль, завойована українськими спортсменами на XXII зимовій Олімпіаді.
Віта Семеренко — сестра-близнючка української біатлоністки Валі Семеренко.
Чоловік Віти — Андрій Пацюк, колишній футболіст клубу «Явір» (Краснопілля). 19 вересня 2016 року у подружжя народився син Марк.
19.02.2018