Олег Анатольевич Царев родился 2 июня 1970 года в Днепропетровске.
В 1992 году окончил Московский инженерно-физический институт, специальность «автоматика и электроника физических установок».
С 1992 по 1993 год — инженер по подготовке производства на малом предприятии «Автекс».
В 1993-1995 гг. — директор украинского финансового страхового общества «Доверие».
С 1995 по 2002 год работал в ООО «Днепропетровский компьютерный центр», сначала на должности замдиректора, потом директора. Также был директором ООО «Кремниевая долина» и заместителем директора по экономике ОАО «Днепропетровская бумажная фабрика».
В мае-июне 2002 года — член фракции «Единая Украина».
С июня 2002 по сентябрь 2005 года — уполномоченный представитель фракции «Регионы Украины».
С февраля 2005 по 2010 год — председатель Днепропетровской областной организации Партии регионов.
С 2011 года — председатель Антифашистского форума Украины.
С мая 2012 по январь 2014 года — советник премьер-министра Украины Николая Азарова.
Негативно оценивал действия организаторов Евромайдана в 2014 году.
В мае 2014 года заявил о необходимости проведения референдумов 11 мая по вопросу независимости Донецкой и Луганской Народных Республик, а также о планах по созданию федерации Новороссия на юго-востоке территории Украины.
В октябре 2014 года в РФ учредил «Союз беженцев Украины», целью которого назвал возмещение материального ущерба, понесённого гражданами от действий украинской армии в ходе вооружённого конфликта на востоке страны.
В марте 2016 года Генеральная прокуратура Украины передала в суд заочный обвинительный акт против Царёва.
Женат, в семье четверо детей.