Дмитрий Хмелько родился 23 января 1989 года в городе Гулькевичи.
В 2011 году окончил Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина по специальности "Государственное и муниципальное управление".
С 2011 по май 2022 года работал на линейных и руководящих должностях в крупнейших банковских и страховых структурах – "ВТБ", "Сбербанк России", "СОГАЗ" и "АльфаСтрахование". С мая 2022 года замещал должность начальника отдела развития промышленности и проектной деятельности в краевом департаменте промышленной политики.
7 февралля 2023 года назначен начальником Департамента промышленной порлитики администрации Краснодарского края.