Выступал за «Динамо-93» (также «Динамо-2» и «Беларусь»; Минск), минское и московское «Динамо», английский «Сток Сити», ярославский «Шинник», запорожский «Металлург». В 2001 году болельщики «Сток Сити» признали его игроком года. В 2007 году был игроком футбольного клуба «Луч-Энергия» (Владивосток), выступавшего в Премьер-лиге России. В январе 2008 года Штанюк перешёл в клуб «Ростов», в 2007 году вылетевший из Премьер-лиги, а по итогам сезона 2008 года в неё вернувшийся. 19 января 2009 года стало известно, что Сергей подписал контракт с выступающей в Первом дивизионе владикавказской «Аланией». По окончании сезона-2009 решил покинуть клуб и завершить футбольную карьеру.
В российской Премьер-Лиге провел 225 матчей, забил 14 мячей.
Выступал за национальную сборную Белоруссии, провёл 71 матч и забил 3 гола, одно время был её капитаном.