Народився 27 квітня 1972 року в Києві.
У 1994 році Литвиненко закінчив Інститут криптографії, зв’язку та інформатики Академії Федеральної служби контррозвідки рф за фахом «прикладна математика». 2009 року він здобув освіту правознавця в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка.
У 2002 році Литвиненко підвищив кваліфікацію на курсах у Йоркському університеті (Канада), а у 2005-му – навчався в німецькому Маршалл-центрі. Окрім того, Олександр Литвиненко закінчив Королівський коледж оборонних наук у Лондоні (2012 рік).
У 1998 році Литвиненко здобув науковий ступінь кандидата політичних наук за спеціальністю «Політичні проблеми міжнародних систем та глобального розвитку» в Інституті міжнародних відносин КНУ ім. Тараса Шевченка.
Докторську дисертацію захистив у 2002 році за спеціальністю «основи національної безпеки держави» в Національному інституті стратегічних досліджень. 2003 року отримав вчене звання старшого наукового співробітника за цією ж спеціальністю, а 2011 року став професором.
З 1994 до 1998 року – офіцер, відтак головний спеціаліст Управління захисту інформації Головного управління урядового зв'язку Служби безпеки України.
З 1997 до 2005 року – асистент і доцент в Інституті міжнародних відносин КНУ імені Тараса Шевченка.
З 1998 до 2007 року – працював у Національному інституті стратегічних досліджень старшим консультантом, завідувачем відділу та заступником директора.
З 2005 до 2010 року Литвиненко обіймав керівні посади в Раді національної безпеки і оборони України та СБ України:
З червня 2010 до березня 2014 року – заступник директора Національного інституту стратегічних досліджень.
Як фахівець зі стратегій Литвиненко передбачив війну з росією, яка почалася наступного року. У лекції про стратегічну культуру росії, виголошеній у вересні 2013-го, він зробив висновок: «Нас чекає дуже жорстке зіткнення. Це не проблема президента чи особистостей – це об’єктивна проблема двосторонніх відносин, яка має назву “Ми одін народ”».
У 2015 році пройшов люстраційну перевірку.
Впродовж тижня (27 березня – 4 квітня) в 2014 році був радником гендиректора Державного концерну «Укроборонпром».
З квітня 2014 до серпня 2019 року – заступник Секретаря РНБО.
З серпня 2019 до липня 2021 року – директор Національного інституту стратегічних досліджень.
Від 23 липня 2021 до 26 березня 2024 року обіймав посаду Голови Служби зовнішньої розвідки України.
26 березня 2024 року призначений Секретарем Ради національної безпеки і оборони України.
Одружений з Іриною Сатовською-Литвиненко. Подружжя виховує сина Миколу та дочку Ярославу (обоє – 2011 року народження).
На його місце Президент призначив голову Служби зовнішньої розвідки Литвиненка
26 березня 2024 Читати Зеленський призначив керівником Служби зовнішньої розвідки Олександра ЛитвиненкаРаніше цю посаду обіймав Валерій Кондратюк
23 липня 2021 Читати Зеленський затвердив комісію з відбору голови Бюро економічної безпекиКомісія складатиметься з трьох членів
19 травня 2021 Читати Херсонська ОДА та АМПУ з представниками бізнесу обговорять розвиток порту СкадовськТакож планується обговорити з керівництвом області та порту проблемні питання, які можуть впливати на діяльність приватних компаній
10 вересня 2019 Читати