Родился 11 октября 1919 года в Полтаве в семье служащих. Окончил среднюю школу № 16  и два курса Полтавского механико-технологического техникума. В 1936 году призван в ряды Красной армии. В 1939 году окончил 1-е Киевское Краснознамённое артиллерийское училище имени Кирова. Принимал участие в польской и финской кампаниях. В боях Великой Отечественной войны с июня 1941 года. Воевал на Брянском, Калининском и Воронежском фронтах. 7 июля 1943 командир 461-го артиллерийского дивизиона капитан В. Мироненко отличился при отражении наступления противника на Белгородско-Курском направлении. Когда до тридцати вражеских танков прорвалось к огневым позициям дивизиона, лично встал к орудию и с близкого расстояния подбил шесть тяжёлых танков противника. В этом бою отважный артиллерист Виктор Арсентьевич Мироненко погиб. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 3 июня 1944 года за образцовое выполнение боевых заданий командования и проявленные при этом мужество и героизм капитану Виктору Арсентьевичу Мироненко присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно). Похоронен в села Сырцево Ивнянского района Белгородской области.