Народився 26 березня 1979 в м. Кам'янець-Подільський.
Закінчив історико-правовий ліцей. Після цього вступив до Хмельницького університету управління і права. У 2001 році закінчив Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича (правознавство, юрист), а у 2003 році — Подільську державну аграрно-технічну академію (облік і аудит, економіст-бухгалтер).
У 1999 році переїхав до Польщі, де закінчив економічну школу у Варшаві.
У 2004—2009 роках був помічником депутата Кам'янець-Подільської міської ради на громадських засадах.
З 2005 до 2007 року працював юрисконсультом Instytut Maszyn Spozywczych (м. Варшава).
З 2007-го року займався підприємницькою діяльністю. Займався транспортним та ресторанним бізнесом, логістикою.
Зокрема є власником підприємства «Деліция», яке займається ресторанним бізнесом, а також надає послуги мобільного харчування. Безпартійний, не працював у держструктурах.
18 листопада 2020 — Кабінет Міністрів України погодив звільнення Дмитра Габінета з посади голови Хмельницької обласної державної адміністрації і підтримав призначення на цю посаду Сергія Гамалія.
З 3 грудня 2020 року по 15 березня 2023 року — голова Хмельницької обласної державної адміністрації.
Дружина — Гамалій Вікторія Олександрівна. Діти: Домініка, В'ячеслав та Захарій.
15.03.2023