Десното крило на Вардар, спортската кариера најпрво ја започнала во гиманстиката а првите чекори во ракометот ги прави на своја 10 годишна возраст во ракометната школа на Лада Тољати предводена од големиот тренер Александар Хомутов. Таа е единствената во нејзиното семејство која професионално се занимава со спорт.

Бројни се нејзините успеси постигнати со екипата од самарскиот крај во Русија, и првите ракометни натпревари Олга ги започнува во помладиите категории на екипата од Тољати, играјќи паралелно за  Лада-2 и Лада-3. Со овие екипи, Черноиванеко неколку пати го има освоено првото место во конкуренција на помлади генерации и тоа играчи родени во 86-89 година.

Одличните настапи во помладите категории ја носат до составот на јуниорската репрезентација со која во 2006 година, Черноиваненко стигнува до сребрениот медал на Европското првенство во Шведска.

Дебито за првата екипа на Лада, Олга го одигрува во 2007 во Лигата на шампионите против екипата на Бијасен и токму во оваа сезона ги постигнува најголемите успеси, кога по поразот во финалниот натпревар од екипата на Шлагелсе, го освојува второто место во Лигата на шампионите.

Во 2008 година, Черноиваненко стигнува до првото и единствено злато во рускотото првенство, а во нејзината колекција на медали има уште две сребра и две бронзи од игрите во домашното првенство.

Иако во нејзината колекција недостасува злато од Лигата на шампионите, Черноиваненко успева на двапати да дојде до златото во ЕХФ Купот и тоа во сезоната 2011/2012 победувајќи против романската екипа Залау.

Во 2013 година, Черноиваненко станува капитен, и таа е предводник на екипата до второто злато во ЕХФ Купот во 2014 година кога Лада уште во првиот натпревар на домашен терен  успева со подобра игра да ја порази данската екипа Есбјерг со 9 погодоци разлика, и во вториот формален натпревар со лесна игра да дојде до второто злато во клубската историја.

Првиот повик за руската репрезентација го добива во 2008 година, а почнувајќи од 2010 година таа е редовно во составот на репрезентацијата. Првите натпревари за “зборнaја” ги игра на Cветскиот Kуп во 2010, а во наредната година успеава да дојде до златниот медал во ова натпреварување.

Во нејзината репрезентативна кариера, Олга има настапувано и на Светското првенство во 2011 година во Бразил, Олимписките игри во Лондон во 2012 како и на Европското првенство во 2012 година во Србија.  Во дресот на репрезентацијата има  постигнато 60 погодоци во 135 натпревари.