В 1974 году окончил Донецкий политехнический институт по специальности «горный инженер-электромеханик», почти через 20 лет (в 1991 году) получил диплом Киевского института политологии и социального управления по специальности «политолог».
Трудовую деятельность начал в 1974 году с должности конструктора донецкого проектного института «Донгипроуглемаш».
С 1975 года — на комсомольской работе. Прошел путь от инструктора, заведующего отделом до второго секретаря Донецкого городского комитета Ленинского коммунистического союза молодежи Украины (ЛКСМУ). В 1980 году был избран секретарем Донецкого областного комитета ЛКСМУ, в 1982 году — секретарем Центрального комитета ЛКСМУ.
В 1988 году стал секретарем Мариупольского городского комитета КПУ, уже в 1989 году его перевели в Донецкий областной комитет КПУ, где он был назначен секретарем по идеологической работе, вскоре стал вторым секретарем Донецкого обкома КПУ.
После запрета коммунистической партии два года работал заместителем генерального директора корпорации «Укруглемаш». С декабря 1991 по декабрь 1993 года занимал должность заместителя генерального директора корпорации «Укруглепром».
В 1993 году, после легализации деятельности партии, занял пост первого секретаря Донецкого обкома КПУ.
Народный депутат Украины II, III, IV, V, VI, VII созывов. Впервые получил мандат народного депутата в марте 1994 года. В течение первого депутатского срока — член парламентского комитета по вопросам культуры и духовности, в последующие входил в состав комитета Рады по вопросам правовой политики.
В 1998 году дважды баллотировался на пост председателя Верховной Рады Украины. Оба раза для избрания ему не хватило пяти голосов.
На президентских выборах 2004 года голос за Симоненко отдали чуть меньше 5% граждан, он занял четвертое место после Виктора Ющенко, Виктора Януковича и Александра Мороза.
В октябре 2004 года КПУ оказалась в списке организаций, которым Саддам Хусейн якобы обещал дешевую нефть в обмен на их поддержку отмены санкций ООН. Впрочем, развитие данный скандал не получил.
На парламентских выборах 2006 года КПУ получила поддержу у 3,66% украинцев.
В 2007 году занял 27-ю позицию в «Топ-100» самых влиятельных людей Украины (рейтинг составлял «Корреспондент»). В этом же году возглавил список Компартии Украины.
Тогда же с трибуны Верховной Рады заявил, что Гитлер в свое время вручил украинскому политическому и военному деятелю Роману Шухевичу два «Железных креста» (военная награда). Дети Шухевича подали иск в Печерский районный суд Киева. Во время судебного разбирательства ни Симоненко, ни его представители не смогли привести никаких доказательств того, что такое событие действительно было. Суд постановил опровергнуть распространенную Симоненко недостоверную информацию, а также выплатить детям Шухевича штраф.
В 2009 году стал инициатором создания «Блока Левых и Левоцентристских сил» Украины.
В 2014 году выдвинул свою кандидатуру на пост президента, однако затем заявил о снятии кандидатуры в связи с политическим кризисом в стране. Отказ был подан поздно и его не приняли. Набрал 1,53% голосов.
Симоненко выступает за ликвидацию института президентства и госадминистраций, за интеграцию с Россией, Беларусью и другими странами СНГ, за сотрудничество с церковью в вопросах, касающихся морали, за двухсекторную экономику, бесплатную медицину и образование. Он пропагандирует отмену НДС, предоставление русскому языку статуса второго государственного и изменение национальной символики, восстановление сети профессионально-технического образования, решительную и последовательную борьбу с коррупцией и организованной преступностью.
Он против сотрудничества с МВФ, вступления Украины в НАТО, приватизации имущества.
15 августа 2014 года Симоненко заявил, что Генпрокуратура открыла уголовное производство против него по подозрению в сепаратизме. При этом утверждал, что его выступления в Раде специально искажаются, а отдельные фразы вырываются из контекста.
В Генпрокуратуре подтвердили, что Симоненко стал фигурантом уголовного дела в связи с «призывами в эфире ряда телеканалов к свержению конституционного строя и пропагандой агрессии».
В 2019 глава компартии подал документы в ЦИК для участия в президентских выборах 31 марта 2019 года, однако получил отказ. ЦИК аргументировал своё решение тем, что партия по закону об осуждении коммунистического и нацистского тоталитарных режимов не имеет права выдвигать своих кандидатов на высший государственный пост.
