Дмитрий Ганенко родился в 1988 году. В 2006 году окончил Среднюю специальную музыкальную школу при Санкт-Петербургской государственной консерватории. В 2006–2011 годах обучался в Санкт-Петербургской консерватории в классе А. П. Никитина, в 2010–2012 годах – в Высшей школе музыки им. Х. Эйслера в Берлине под руководством Трольса Сване.
Принимал участие во многих международных фестивалях (в том числе в фестивале «Новые имена»). Лауреат Международного конкурса Центральной музыкальной школы в Москве (I премия, 2006), Международного конкурса в Жерарме (I премия, 2007), Международного конкурса Фонда Гартов в Санкт-Петербурге (I премия, 2007) и Международного конкурса им. Е. Мравинского в Санкт-Петербурге (I премия, 2008).
В 2003 году «Всемирный клуб петербуржцев» наградил Дмитрия Ганенко «Звездой Прометея». Много лет являлся стипендиатом Министерства культуры России, стипендиатом Филармонического общества и программы «Новые имена».
Принимал участие в мастер-классах таких музыкантов, как Наталья Шаховская, Сергей Ролдугин, Ко Ивасаки, Хатто Байерле, Трольс Сване, Йенс Петер Майнц, Леонид Горохов.
В настоящее время является солистом Симфонического оркестра Мариинского театра, дает сольные концерты и выступает в составе камерных ансамблей.
В мае 2015 года выступил в Волгограде и Белгороде с Симфоническим оркестром Мариинского театра под управлением Валерия Гергиева, исполнив «Вариации на тему рококо» Чайковского. В июне того же года дал сольный концерт в Концертном зале Мариинского театра в рамках фестиваля «Звезды белых ночей».
Дмитрий Ганенко играет на инструменте работы итальянского мастера Джузеппе Барджелли, предоставленном художественным руководством Мариинского театра.
По информации официального сайта Мариинского театра