Северный флот

После выпуска был назначен командиром штурманской боевой части на базовый тральщик Кольской флотилии разнородных сил Северного флота.

С 1986 года — командир базового тральщика БТ-22.

Через 5 лет получил назначение командиром морского тральщика «Контр-адмирал Власов» (проект 266-М).

На состоявшихся 4 марта 1990 года выборах народных депутатов Мурманского областного Совета народных депутатов 21-го созыва был избран депутатом. Облсовет, который возглавлял Юрий Евдокимов, действовал более трёх лет и был распущен в октябре 1993 года.

Каспийская флотилия

В 1995 году — окончил Военно-морскую академию имени Адмирала Флота Советского Союза Н. Г. Кузнецова и был назначен начальником штаба — заместителем командира 73-й бригады кораблей охраны водного района Каспийской флотилии, а с 1998 года — её командиром.

В 2002 году зачислен слушателем Военной академии Генерального штаба Вооружённых сил Российской Федерации.

Новороссийская военно-морская база

22 июня 2004 года указом президента Российской Федерации Владимира Путина назначен начальником штаба — первым заместителем командира Новороссийской военно-морской базы Черноморского флота.

С августа 2005 года — командир Новороссийской военно-морской базы. В 2005 году присвоено звание контр-адмирала.

В октябре 2006 года совместно с генерал-майором Виктором Астаповым с командовал межвидовым совместным учением 7-й гвардейской воздушно-десантной дивизии и береговых частей Новороссийской военно-морской базы с боевой стрельбой по морским целям. Тогда же был награждён именным огнестрельным оружием.

В июне 2007 года присвоено очередное воинское звание вице-адмирала.

Вооружённый конфликт в Южной Осетии

В августе 2008 года принимал самое активное участие в военно-морской десантной операции Черноморского флота в ходе вооружённого конфликта в Южной Осетии. Для доставки российского военного контингента в район противостояния возглавил отряд боевых кораблей Черноморского флота в Абхазии.

Черноморский флот

В октябре 2009 года указом президента Российской Федерации назначен заместителем командующего Черноморского флота.

В апреле 2010 года вошёл в список из трёх кандидатов на должность главы Республики Северная Осетия — Алания, который партия «Единая Россия» (как партия, обладающая большинством в региональном парламенте) представила Президенту Российской Федерации Дмитрию Медведеву. Однако Президент России внёс в состав парламента республики кандидатуру действующего главы республики Таймураза Мамсурова.

Указом Президента Российской Федерацииот 22 декабря 2011 года № 1675 освобождён от должности заместителя командующего Черноморским флотом и уволен с военной службы в запас Вооружённых сил Российской Федерации.

Присоединение Крыма к России

В конце 2013 года на Украине начался политический кризис, приведшей к смене власти на Украине в феврале 2014 года. События, происходившие в столице, влияли на обстановку в Крыму и Севастополе. По словам Алексея Чалого, объявленным «народным мэром» Севастополя на митинге 23 февраля С. М. Меняйло «был с нами с первых дней революции, здорово помог в формировании отрядов самообороны Севастополя».

В марте 2014 года в процессе присоединения Крыма к России, на следующий день после референдума о статусе Крыма, самопровозглашённый Госсовет Крыма национализировал порты полуострова и их имущество и на их базе 26 марта создал государственное предприятие Республики Крым «Крымские морские порты». Созданное госпредприятие возглавил С. М. Меняйло. Сам он так описывал эти события: «Во время Русской весны мне предложили поработать в Крыму, возглавить госпредприятие „Крымские морские порты“, поскольку я эту тему знаю хорошо. Я согласился помочь тем людям, с которыми меня связывала судьба. С Сергеем Аксёновым я знаком с 2009 года, с полпредом президента России Белавенцевым мы познакомились здесь, во время событий. Он тоже вице-адмирал. Друзья позвали меня, сказали: пойдёшь на передовой рубеж. И я согласился.»

Губернатор Севастополя

14 апреля 2014 года Алексей Чалый, исполнявший обязанности губернатора Севастополя с начала Крымского кризиса, предложил президенту России Владимиру Путину назначить С. М. Меняйло на должность исполняющего обязанности губернатора Севастополя. В тот же день, указом президента Российской Федерации, С. М. Меняйло был назначен исполняющим обязанности губернатора.

17 сентября 2014 года президент России Владимир Путин предложил кандидатуру С. М. Меняйло для избрания на пост главы Севастополя. 9 октября 2014 года Законодательное собрание Севастополя избрало С, М. Меняйло губернатором Севастополя.

С августа 2014 года С. М. Меняйло находился в конфликте с председателем Законодательного собрания Севастополя Алексеем Чалым. Среди причин называют различное видение развития города и подходы к его управлению. К концу 2015 года конфликт перешёл в противостояние исполнительной и законодательной властей города, приведший к отставке А. Чалого.

28 июля 2016 года С. М. Меняйло ушел в отставку с поста губернатора Севастополя по собственному желанию. За 6 дней до этого сторонники Алексея Чалого начали сбор подписей под обращением к Владимиру Путину об отправки в отставку С. М. Меняйло и инициирования проведения референдума по вопросу выборов главы Севастополя.

Критика на посту Губернатора Севастополя

В июле 2015 года решением губернатора Севастополя С. М. Меняйло в заповеднике «Херсонес Таврический» был сменён директор: вместо Андрея Кулагина назначен благочинный Севастопольского округа РПЦ протоиерей Сергей Халюта. С критикой такого шага выступили сотрудники музея и советник Президента России Владимир Толстой. В итоге под напором общественного мнения протоирей отказался от должности.

Полномочный представитель Президента РФ в Сибирском федеральном округе.

28 июля 2016 года С. И. Меняйло назначен полномочным представителем Президента Российской Федерации в Сибирском федеральном округе.

Награды

Орден «За заслуги перед Отечеством» IV степени с изображением мечей (18 августа 2008 года) — за мужество, отвагу и самоотверженность, проявленные при исполнении воинского долга в Северо-Кавказском регионе

Орден Александра Невского (20 апреля 2014 года) — за достигнутые трудовые успехи, значительный вклад в социально-экономическое развитие Российской Федерации, заслуги в гуманитарной сфере, активную законотворческую и общественную деятельность, многолетнюю добросовестную работу.

Орден «За военные заслуги»

Медаль «За боевые заслуги»

юбилейные медали России и СССР, ведомственные медали Министерства обороны России и СССР

Именное оружие. Приказом Минобороны России от 2 октября 2006 года № 412 «За высокое профессиональное мастерство, разумную инициативу, настойчивость и требовательность, проявленные при выполнении специального задания командования, личный вклад в поддержание боевой готовности Вооружённых Сил Российской Федерации, образцовое руководство подчинённым личным составом» награждён именным огнестрельным оружием — 9-мм пистолетом Макарова.

Международные санкции

20 июня 2014 года был включён в санкционный список США с формулировкой «из-за действий, которые привели к угрозе миру, безопасности, стабильности, суверенитету и территориальной целостности Украины».