Родился 12 ноября 1914 года в селе Величковка (Менский район Черниговской области Украины). Окончил начальную школу. В начале 1930-х гг. уехал в Ленинград, где поступил на Рабфак. Окончив его, работал счетоводом в городском тресте столовых. 1 февраля 1936 года был призван в ряды Красной Армии и направлен в школу младших авиаспециалистов (Ленинградский военный округ). Окончив её, получил назначение в одну из авиачастей (в город Пушкин). С июня 1938 года - младший авиамеханик 25-го ИАП. В октябре 1939 года переведён в 38-й ИАП, в декабре 1939 года - в 147-й ИАП. В составе этого полка участвовал в Советско-Финляндской войне с 18 декабря 1939 по 13 марта 1940 гг. 12 июня 1940 года переведён в 55-й ИАП (43-я ИАБР, ВВС Одесского военного округа).

С 22 июня 1941 года младший воентехник И. С. Вахненко в действующей армии: в должности авиатехника 55-го ИАП (20-я САД, Южный фронт). Обслуживал самолёты МиГ-3, в том числе и А. И. Покрышкина. В марте 1942 года техник-лейтенант И. С. Вахненко отбыл в распоряжение 2-го УТАП, где переучился на лётчика-истребителя. В конце 1942 года был направлен в Учебный центр 234-й ИАД (ВВС Западного фронта). С 7 апреля 1943 года воевал в 20-м ИАП (303-я ИАД, Западный фронт), летал на Як-1 и Як-7. 9 марта 1944 года был переведён на должность старшего лётчика в 16-й Гвардейский ИАП (9-я Гвардейская ИАД), где летал на "Аэрокобре". С 8 августа 1944 года - командир звена. В январе 1944 года был ранен, лечился в госпитале. С 20 февраля 1945 года исполнял должность заместителя командира эскадрильи. Сражался на 2-м Украинском и 1-м Украинском фронтах.

К 9 мая 1945 года заместитель командира 1-й эскадрильи 16-го Гвардейского истребительного авиационного полка (9-я Гвардейская истребительная авиационная дивизия, 6-й Гвардейский авиационный корпус, 2-я Воздушная армия, 1-й Украинский фронт) Гвардии капитан И. С. Вахненко совершил около 200 боевых вылетов, в воздушных боях сбил лично 10 и в составе группы 1 самолёт противника.

После окончания войны продолжал служить в ВВС: с 20 февраля 1946 года - заместитель командира эскадрильи, с 25 сентября 1946 года - командир эскадрильи. 15 августа 1948 года погиб в результате несчастного случая (будучи в нетрезвом состоянии, упал с мотоцикла и получил тяжёлую черепно-мозговую травму).

Награждён орденами: Красного Знамени (04.10.1943, 22.02.1944, 25.04.1945), Отечественной войны 1-й степени (19.08.1944), Красной Звезды (09.10.1943); медалями, в том числе "За отвагу" (25.05.1942) и "За боевые заслуги" (06.05.1946).