Федор Дмитриевич Гореленко принимал участие в Гражданской войне, командовал партизанским отрядом, полком, бригадой, и стрелковой дивизией на Западном, Южном, Юго-Восточном и Закавказском фронтах. В межвоенный период он служил в СКВО, занимая различные командные должности в стрелковых полках и дивизиях. За умелое руководство в советско-финляндской войне ему было присвоено звание Героя Советского Союза.
С началом Великой Отечественной войны Гореленко командовал 7-й отдельной армией в Ленинградском военном округе. Однако в сентябре 1941 года его сняли с командования 7-й армией, и он стал заместителем командующего. Армия была переименована в 7-ю отдельную армию с непосредственным подчинением Ставке Верховного Главнокомандующего.
С июня 1942 года и до конца войны Гореленко командовал 32-й армией Карельского фронта. Армия активно участвовала в Свирско-Петрозаводской наступательной операции, преодолевая трудности местности и преодолевая оборону финских войск. В итоге, 27 июля 1944 года, армия первой достигла государственной границы СССР с Финляндией.
После войны Гореленко продолжил службу, занимая различные должности, включая помощника командующего войсками Белорусского военного округа. Позднее он также занимал пост председателя республиканского комитета ДОСАРМ Карело-Финской ССР (1949-1951 гг.). За свою службу он был награжден орденами Ленина, орденами Красного Знамени, орденом Кутузова 1 степени и медалями.
Скончался 25 января 1956 года в Ленинграде, похоронен на Богословском кладбище города.
