Народився 1 січня 1947 р. в с. Духовниче Охтирського району Сум­ської області.Закінчив у 1971 р. агрономічний факультет Харківського сільськогосподарського інституту ім. В. В. Докучаева.Протягом 1971—1974 рр. — аспірант Всесоюзного селекційно-генетичного інституту; 1974—1993 рр. — молодший науковий співро­бітник, в. о. завідувача відділу, завідувач відділу селекції та насінництва пшениці; 1993—2007 рр. — заступник директора з наукової роботи, з 2007 р. і донині — завідувач відділу селекції та насінництва пшениці Селекційно-генетичного інституту — Національного центру насіннє­знавства та сортовивчення (м. Одеса).У 1975 р. у Селекційно-генетичному інституті захистив кандидатську дисертацію на тему: «Изменчивость сортов и гибридов озимой мягкой пшеницы при воздействии химическими мутагенами и ее селекционное значение». У 1985 р. присвоено звання старшого наукового співробітни­ка. У 2001 р. в Інституті землеробства УААН захистив докторську дисер­тацію на тему: «Теоретичні основи та методи селекції озимої м'якої пше­ниці на підвищення адаптивного потенціалу для умов Степу України».М. А. Литвиненко — видатний вчений у галузі селекції та насінництва озимої м'якої пшениці. Він вперше в Україні теоретично обґрунтував і експериментально реалізував нову селекційну програму створення якісно нових сортів озимої м'якої пшениці — короткостеблових за висотою, з винятково вдалим поєднанням високої продуктивності, стійкості до низь­ких і високих температур, основних захворювань, з підвищеними показниками якості зерна. Ученим було визначено провідні генетичні системи і морфологічні механізми, які забезпечують ефективне комбінування ознак короткостебловості, високої продуктивності, морозо-, зимостійкості та посухо-, жаростійкості, стійкості проти захворювань. Розроблено пара­метри моделі сорту з підвищеним адаптивним потенціалом. Дані сорти, як універсального типу, набули широкого розповсюдження в Україні.М. А. Литвиненко є одним з авторів принципово нового напряму селекції — створення сортів «надсильної пшениці», який полягає в розробці та реалізації схеми комбінування генетичних систем з макси­мальним позитивним впливом на якість зерна.Ним також удосконалено 13 методів створення оригінального ви­хідного селекційного матеріалу, оцінки й добору генотипів, які б по­єднували високу продуктивність і адаптивні властивості.Ґрунтуючись на глибоких теоретичних дослідженнях, М. А. Лит­виненко створив 72 сорти озимої м'якої пшениці, 36 з яких протягом 1982—2011 рр. були районовані в Україні та за кордоном.Нині у Реєстрі налічується 22 сорти озимої м'якої пшениці, автором яких є М. А. Литвиненко. Виведені вченим сорти останніми роками висіваються в Україні на площі 1,8—2,4 млн га щороку і забезпечують приріст урожаю у межах 4—7 ц/га, що становить додатково 0,7—1,7 млн т високоякісного зерна пшениці. Багато сортів озимої м'якої пшениці, створених М. А. Литвиненком, були зареєстровані та вирощуються в Російській Федерації, Молдові, Угорщині, Туреччині.Як провідний учений-селекціонер України, М. А. Литвиненко здійснює наукове співробітництво з міжнародними організаціями БИСАЯРІА, СІММУТ, ІСАЯБА, з багатьма фахівцями з Угорщини, Болгарії, Туреччини, Франції, США.Автор 184 наукових публікацій, 3 свідоцтв на методи селекції, 51 свідоцтва на сорти рослин.Під його керівництвом захищено 3 кандидатські дисертації.Обраний у 1999 р. членом-кореспондентом УААН, у 2002 р. — дій­сним членом (академіком) УААН (селекція).Присвоєно почесне звання заслуженого працівника сільського господарства України (1993). Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки за цикл праць «Генетичні основи, методи створення но­вих напівкарликових сортів озимої м'якої пшениці та їх впровадження у виробництво» (1997). Нагороджений орденами «За заслуги» ІІ і ІІІ ступенів (2011, 2006), Почесною грамотою Кабінету Міністрів України (2002). Неодноразово був визнаний селекціонером року.­