Родился в г. Новокузнецк. В 1989 г. окончил Минский государственный педагогический институт им. А.М. Горького, в 2008 г. – Академию управления при Президенте Республики Беларусь. В 1982–1984 гг. проходил службу в рядах Советской Армии. В 1988–1991 гг. – секретарь комитета комсомола МГПИ им. М. Горького. С 1992 по 2003 гг. работал на должностях начальника управления воспитательной работы и проректора по воспитательной и социальной работе Белорусского государственного педагогического университета им. М. Танка. В 2004–2008 гг. – член Постоянной комиссии по охране здоровья, физической культуре, делам семьи и молодёжи Палаты представителей Национального собрания Республики Беларусь. В 2008–2011 гг. – заместитель председателя Постоянной комиссии по международным делам и связям с СНГ Палаты представителей Национального собрания Республики Беларусь. С 2011 по 2016 гг. исполнял обязанности заместителя председателя Минского городского исполнительного комитета. В 2016–2021 гг. занимал пост министра образования Республики Беларусь. С 2021 г. – председатель Центральной комиссии Республики Беларусь по выборам и проведению республиканских референдумов.
Член Коммунистической партии Беларуси, с 2012 по 2017 г. – Первый секретарь ЦК КПБ.
Награждён почётным знаком «Отличник образования Республики Беларусь», орденом Почёта, медалью «За трудовые заслуги». Звание Почётного гражданина Полоцкого района присвоено в 2024 г.
Министр образования Республики Беларусь Карпенко И.В. на встрече с сирийскими детьми в Национальном детском образовательно-оздоровительном центре "Зубрёнок". 2018
Встреча министров образования Беларуси, России, Азербайджана, Армении, Кыргызстана и Узбекистана. 2019
Карпенко И.В., заместитель председателя Минского горисполкома, 1-й секретарь ЦК КПБ, на встрече с президентом Сирии Башаром Асадом. 2016
Карпенко И.В., министр образования Республики Беларусь, на XXXI Международном конгрессе Ассоциации участников космических полётов. 2018
После награждения победителей и финалистов Республиканского конкурса профессионального мастерства «Учитель года — 2017». Нижний ряд, 4-й слева - Карпенко И.В., министр образования Республики Беларусь. Нижний ряд, 2-я справа - победитель конкурса Светлана Румянцева, учитель белорусского языка и литературы Боровухской СШ № 15 г. Новополоцка. 2017
