С осени 1940г. служил в составе 315 отдельного разведывательного авиаполка Киевского особого военного округа. 

Перед началом войны полк базировался в г.Житомир. 22 июня полк получил приказ о передислокации на аэродром Проскуров (Хмельницкий). Аэродром Проскуров об этом предупрежден не был. Приняв самолеты СБ за самолеты противника, истребители прикрытия атаковали их, выведя из строя 3 самолета. Экипажи не пострадали. С 23 июня полк приступил к разведывательным вылетам.

В июле полк проводил авиаразведку районов Житомир, Винница, Фастов, Белая Церковь.

В сентябре 1941г. на базе полка при 15 отдельном разведывательном запасном авиаполку (г.Петровск) сформирована 215 отдельная разведывательная авиационная эскадрилья особого назначения (командир- капитан Берман Семен Давидович, комиссар- старший политрук Артемьев Борис Павлович. 

Василий Варфоломеевич был назначен инженером эскадрильи.

Указом Президиума ВС СССР от 17 октября 1942г. инженер-капитан Никоненко был награжден орденом Красной Звезды.

26 апреля 1942г. эскадрилья обращена на формирование 4 дальнего разведывательного авиационного полка (командир- майор Берман Семен Давидович, военком- батальонный комиссар Артемьев Борис Павлович). На вооружении полк имел самолеты Пе-2, Пе-3, впоследствии,  американские самолеты «Аэрокобра».

Василий Варфоломеевич был назначен инженером полка.

В январе 1943г. командование полком принял подполковник Артемьев Борис Павлович.

В июне 1943г. полк был преобразован в 98 отдельный гвардейский разведывательный авиаполк. 

К ноябрю 1944г. гвардии инженер-капитан Никоненко служил в Управлении ВВС Орловского военного округа.

За долголетнюю и безупречную службу в ноябре 1944г. был награжден орденом Красной Звезды.

Награжден медалями «За оборону Москвы», «За оборону Сталинграда». «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

Гвардии майор авиационно-технической службы Никоненко был уволен в запас 05 июля 1947г.