Воспитанник СДЮШОР «Таврия» (Симферополь). Выступал за команды: «Динамо» (Саки), «Таврия», «Динамо» (Симферополь), «Закарпатье», «Нефтяник-Укрнафта».
Первый матч в за «Нефтяник-Укрнафта» провел 24 июня 2006 года против черниговской «Десны», в котором пропустил 1 гол.
В январе 2009 года перешёл в клуб «Ворскла».
Сергей Величко привлекался в молодежную сборную Украины.