З 1993 по 1995 роки працював в Бесарабівській середній школі Кегичівського району Харківської області.
У 1996 році — юридичний консультант в агрофірмі «Лозівська» (Харківська область).
З 1997 по 2005 роки — служба в органах податкової міліції Харківської області.
У 2005 році — заступник голови Державної податкової адміністрації в Харківській області.
З 2005 — заступник голови правління Національної акціонерної компанії «Надра України» (м. Київ)[1].
З 2007 — заступник начальника комунального підприємства ′′Київський метрополітен′′.
У лютому 2008 року розпорядженням Кабінету Міністрів України призначений на посаду заступника Міністра охорони навколишнього природного середовища України[2].
З березня 2010 — заступник Міністра аграрної політики та продовольства України.
З 7 липня 2011 року рішенням Загальних зборів обраний Головою Федерації роботодавців агропромислового комплексу та продовольства України.
У листопаді 2011 року Указом Президента України призначений на посаду Голови Державної інспекції сільського господарства України.
З 27.11.2014 до 29.08.2019 — народний депутат Верховної ради України VIII скликання (партія «БЛОК ПЕТРА ПОРОШЕНКА») (1).
Політична діяльність
На позачергових виборах народних депутатів України 26 жовтня 2014] року Сергія Тригубенка обрано народним депутатом від Блоку Петра Порошенка (№ 46 за партійним списком)[3]. Голова підкомітету з питань з державної політики у сфері поводження з відходами Комітету з питань екологічної політики, природокористування та ліквідації наслідків Чорнобильської катастрофи.
Наукова діяльність
Написав близько ста наукових робіт за тематикою адміністративний розвиток державного управління в Україні. З 31 жовтня 2014 року — доцент кафедри адміністративного, кримінального праву та процесу МОН України. Кандидат юридичних наук.
Громадська діяльність
28 листопада 2011 року обраний Президентом Всеукраїнського об'єднання «Федерація роботодавців агропромислового комплексу та продовольства України».
Серед основних завдань Федерації — побудова ефективної моделі соціального діалогу в галузі АПК за участі організацій роботодавців, профспілок та влади, а також забезпечення підсилення галузевого формату підтримки діяльності учасників аграрного ринку для вирішення питань розвитку агропромислової галузі в цілому.
Федерація є членом Форуму громадянського суспільства Східного партнерства.
↑Архівована копія. Архів оригіналу за 18 листопада 2016. Процитовано 10 листопада 2016.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)