Дмитрий Ганенко родился в Ленинграде. Окончил Санкт-Петербургскую государственную консерваторию им. Н.А.Римского-Корсакова (класс А.П.Никитина), а также Высшую школу музыки им. Х.Эйслера в Берлине (класс Т. Сване). Принимал участие в мастер-классах таких музыкантов, как Н. Шаховская, С. Ролдугин, К. Ивасаки, Х. Байерле, Т. Сване, Й. П. Майнц, Л.Горохов. Лауреат многих всероссийских и международных конкурсов, среди которых Международный конкурс в Жерарме (I премия, 2007), Международный конкурс Фонда Гартов в Санкт-Петербурге (I премия, 2007) и Международный конкурс 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». С 2013 года по 2018 являлся солистом Симфонического оркестра Мариинского театра.
С 2018 года ведет активную сольную деятельность, регулярно выступая в таких залах, как Большой зал Санкт-Петербургской филармонии, Большой зал Московской консерватории, Концертный зал им. П. И. Чайковского, Концертный зал Мариинского театра и др. Сотрудничал с такими оркестрами, как Симфонический оркестр Мариинского театра, Симфонический оркестр «Новая Россия», Санкт-Петербургский государственный кадемический симфонический оркестр, Берлинский симфонический оркестр, Singolo Orchestra. Также Дмитрий является сооснователем концертного агентства «Парк Музыки», которое с 2015 года организует крупные музыкальные проекты в Москве, Санкт-Петербурге и других городах России. Играет на инструменте работы немецкого мастера Людовика Отто.