Олексій Гончаренко народився 16 вересня 1980 року в Одесі.
Закінчив Одеський Національний Медичний Університет за спеціальністю “педіатрія” та Академію народного господарства при уряді РФ за фахом “фінанси і кредит”.
У 2006 році став учасником програми Фонду Джона Сміта, в рамках якої пройшов півторамісячне стажування в Великобританії - в Парламенті Сполученого Королівства, місцеве самоврядування міста Лутон (передмістя Лондона), Національної Асамблеї Уельсу.
Батько — Костусєв Олексій Олексійович — політик, колишній міський голова Одеси (2010—2013), доктор економічних наук, член «Партії регіонів». Мати — Гончаренко Марина Федорівна — вчителька, у 1982—1983 роках працювала в Одеському морському порту. У трирічному віці Олексія його батьки розлучилися.
Одружений. З дружиною, Ольгою, познайомився ще в медичному університеті. Разом з дружиною Гончаренко виховує синів, Олексія та Кирила.
З 1999 до 2001 року працював на Одеській станції швидкої медичної допомоги.
Розпочав свою політичну діяльність у 2001 році, був керівником молодіжного крила “Партії Зелених України” в Одеській області.
У 2002 році балотувався до Одеської міської ради за мажоритарним округом, з того ж року був помічником депутата міської ради.
У 2005 році він очолив Одеську міську партійну організацію партії “Союз”. Наприкінці 2005 року Одеська обласна та міська організації партії влилися до Партії Регіонів.
У 2006 був обраний до Одеської міської ради від Партії Регіонів.
У 2010 році був обраний депутатом Одеської обласної ради від Партії регіонів за округом №10, був також обраний заступником голови Одеської обласної ради.
У 2012 році балотувався до Верховної Ради від Партії регіонів за 136 мажоритарним округом (м.Одеса).
У лютому 2014 року, після подій на Евромайдане Олексій Гончаренко вийшов з Партії регіонів і звільнився з посади першого заступника голови Одеської обласної ради.
14 серпня 2014 року Гончаренка було обрано головою Одеської обласної ради.
Народний депутат 8 скликання. Обраний у 2014 році від партії “Блок Петра Порошенка” (№40 у списку). Секретар Комітету Верховної Ради України з питань державного будівництва, регіональної політики та місцевого самоврядування. Член Постійної делегації у Парламентській асамблеї Ради Європи. Заступник голови депутатської фракції БПП.
У 2019 році був обраний до Верховної Ради 9 скликання як безпартійний самовисуванець за 137 округом (Одеська область). Член фракції партії "Європейська Солідарність". Член Комітету з питань бюджету.
Олексій Гончаренко був незаконно затриманий поліцією 1 березня 2015 року в Москві, під час жалобної ходи в пам'ять про убитого російського опозиціонера Бориса Нємцова. В подальшому він був переданий Слідчому комітету РФ для проведення «процесуальних дій» у зв'язку із подіями в Одесі 2 травня 2014 року. Що є порушенням російською владою дипломатичного імунітету делегата ПАРЄ та вимог міжнародного права. У вечорі того ж дня був відпущений на поруки посольства України. 2 березня 2015 року МВС Росії запевнило, що не має претензій до затриманого українського депутата.
8 лютого 2017 року Олексій Гончаренко розписав фарбою фрагмент Берлінського муру, розташований на території посольства Німеччини в Україні на знак протесту проти заяви посла Німеччини в Україні Ернста Райхеля про те, що відсутність російських військ не є обов'язковою умовою проведення виборів на Донбасі. Посольство Федеративної Республіки Німеччина назвало дії Гончаренка «пошкодженням і нівеченням» та «порушенням Віденської конвенції про дипломатичні відносини». Натомість, німецька преса засудила висловлювання німецького посла і відзначила «жорстку реакцію українців і політиків», посилаючись на вчинок Олексія Гончаренка.
10.10.2019