Родился в 1898 году в селе Белогорье, ныне Ореховского района Запорожской области Украины в крестьянской семье, украинец.

Участник Великой Отечественной войны, был ранен. После излечения в Минусинском госпитале оставлен работать бригадиром в колхозе «Новый быт» Красноярского края. 

В 1944 году Нестеренко, как расторопного и проявившего способности, по рекомендации районного руководства избрали председателем колхоза «Красный сеятель» Минусинского района, и в этом же году он был привлечён к ответственности и осуждён по ст.109 УК РСФСР за халатность по работе.

Наказание отбывал в течение двух с половиной месяцев, и приговор в отношении него был пересмотрен.

16 ноября 1947 года правление колхоза «Новый быт» (председатель Буряк А.Е.) представило на И.П. Нестеренко сообщение о получении им высоких урожаев пшеницы, с перевыполнением плана сбора на 164%, с приложением актов о закреплении за ним площади высокого урожая в 20 гектаров и получении также высоких урожаев на всей остальной площади, закреплённой за бригадой. 

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 7 января 1948 года за получение высоких урожаев пшеницы и ржи в 1947 году бригадир Нестеренко Иван Петрович удостоен звания Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».

Основанием для представления к награждению послужило то обстоятельство, что его бригадой действительно был получен высокий урожай пшеницы 31,4 центнера с гектара на площади 22 гектара. Бригадир Нестеренко проводил работу по завершению весеннего сева: организовал прополку и летний уход за посевами, применение агрономических мероприятий и своевременную качественную уборку урожая.

По указанию из Москвы весной 1950 года руководством Минусинского района была проведена проверка правильности представления Нестеренко к званию Героя. В ходе этой проверки было установлено, что Нестеренко приступил к исполнению обязанностей бригадира 1-й бригады только 1 июня 1947 года, притом как сам он указывал - с 20 марта 1947 года. Соответственно он не проводил предпосевную подготовку, работу по внесению органических удобрений и завершению весеннего сева. Его участие выражалось только в организации прополки, летнем уходе за посевами и уборке урожая. 

Председатель колхоза пояснил, что Нестеренко, будучи рядовым колхозником, существенно повлиял на получение высокого урожая, потому как его предшественник был освобождён от руководства бригадой за ненадлежащее исполнение своих обязанностей.

По материалам проверки Минусинский райсовет ходатайствовал об отмене присвоения Нестеренко звания Героя. Данное ходатайство было поддержано крайисполкомом и Минсельхозом. 

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 29 августа 1951 года в отношении Нестеренко Ивана Петровича был отменён Указ от 7 января 1948 года о присвоении ему звания Героя Социалистического Труда, с лишением его ордена Ленина (№ 60968) и золотой медали «Серп и Молот» (№ 343).

В дальнейшем уехал из Минусинского района.