Жељко Младеновић је рођен 18. маја 1989. године у Пироту, Република Србија. Основну школу „Вук Стефановић Караџић“ у Пироту завршио је 2004. године и гимназију, природно-математички смер, 2008. године, као носилац Вукове дипломе. Основне академске студије физике, на Департману за физику, Природно-математичког факултета у Нишу, уписао је школске 2008/2009. године и завршио у року, школске 2010/2011. са просечном оценом 10,00 (десет). Мастер академске студије физике, на смеру Општа физика, Природно-математичког факултета у Нишу, уписао је школске  2011/2012. и завршио у року, школске 2012/2013. са просечном оценом 10,00 (десет). Мастер рад под називом „Одзив суперпроводног осцилаторног кола на побудне сигнале импулсног типа“ одбранио је 16. септембра 2013. године на Природно-математичком факултету у Нишу са оценом 10. Као студент завршне године основних и мастер академских студија био је стипендиста Фонда за младе таленте Републике Србије у оквиру Министарства омладине и спорта Републике Србије (назив стипендије „Доситеја“). Добитник је награде „Сребрни знак Универзитета“ као најбољи студент Универзитета у Нишу за школску 2012/2013. годину. Докторске академске студије, на смеру Физика јонизованог гаса и плазме и технологија плазме, на Физичком факултету у Београду, уписао је школске 2013/2014. Положио је све испите прописане студијским програмом са просечном оценом 10,00 (десет) и остварио укупно 150 ЕСПБ бодова. Школске 2020/2021. реуписан је на докторске академске студије Природно-математичког факултета у Нишу, на студијском програму Физика. Докторску дисертацију под називом „Примена глобалних модела у анализи физичких и хемијских процеса у нискотемпературним плазмама на атмосферском притиску“ одбранио је 28.04.2021. године на Природно-математичком факултету у Нишу, чиме је завршио докторске студије са просечном оценом 10,00 (десет) и укупно остварених 210 ЕСПБ бодова.

У звање сарадника у настави на Департману за физику Природно-математичког факултета у Нишу изабран је 05.10.2013. године. У звање асистент на Департману за физику Природно-математичког факултета у Нишу за ужу научну област Теоријска физика, изабран је први пут 27.04.2015. и други пут 05.04.2017. године. У звање доцент на Департману за физику Природно-математичког факултета у Нишу за ужу научну област Експериментална физика и примене, изабран је 13.12.2021. године. Био је ангажован на извођењу наставе из следећих предмета: Оптика, Основи статистичке физике, Основи физике чврстог стања, Електродинамика, Физика чврстог стања, Класична теоријска физика, Статистичка физика, Основи физике плазме, Основи физике јонизованог гаса, Примена плазме у нанонетхоногији, Примена плазме у индустрији и биомедицини, Лабораторијски практикум 3.