С 2004 по 2005 годы – инженер-инспектор отделения электроаудита центра технического аудита и контроля договорной работы Акционерной энергоснабжающей компании «Киевэнерго».

С октября 2005 по апрель 2008 года – инженер-энергетик Дочернего предприятия со 100% иностранными инвестициями «Эрикссон».

С 2008 по 2011 годы – руководитель отдела проектно-строительных работ Департамента развертывания и интеграции сети Дочернего предприятия со 100% иностранными инвестициями «Эрикссон».

С 2011 по 2012 годы – руководитель проекта по строительству GSM-сети мобильной связи Дочернего предприятия со 100% иностранными инвестициями «Эрикссон».

С 2013 по 2020 год – руководитель отдела материально-технического обеспечения воздушного флота частного акционерного общества «Авиакомпания «Международные Авиалинии Украины».

С 2020 по 2022 годы – директор по инфраструктуре и логистике частного акционерного общества «Авиакомпания «Международные Авиалинии Украины».

С 2022 по 2023 год – Первый заместитель Председателя Фонда государственного имущества Украины.

С июля 2023 по октябрь 2023 – коммерческий директор Акционерного общества «Укртрансгаз».

5 октября 2023 Кабинет Министров Украины назначил Дмитрия Клименкова заместителем Министра обороны Украины.