Родился в 1922 в поселке Чистяково, ныне город Торез Донецкой области. Украинец. Член КПСС с 1943.

В ВМФ с 1940. Окончил Ейское военно-морское авиационное училище в 1942.

В боях Великой Отечественной войны с ноября 1942.

Командир звена 12-го гвардейского бомбардировочного авиационного полка (8-я минно-торпедная авиационная дивизия, ВВС Балтийского флота) гвардии лейтенант Косенко к середине мая 1944 произвел 76 боевых вылетов на бомбардировку военных объектов, живой силы и боевой техники противника, подавления артиллерийских батарей.

Погиб 17.5.1944 при нанесении бомбового удара по кораблям противника.

Похоронен в деревне Шепелево Ломоносовского района Ленинградской области.

Звание Героя Советского Союза присвоено 31.5.44 посмертно.

Награжден орденом Ленина, 2 орденами Красного Знамени, медалью.

Именем Героя назван Дом пионеров и школьников в родном городе.