Дослідник механіки та прикладної математики, професор (1973), академік НАН України (1992). Своїми працями зробив вагомий внесок у низку розділів механіки деформованого твердого тіла. Отримані Я. М. Григоренком наукові результати відображені у 26 монографіях і більш ніж 400 наукових статтях. Я. М. Григоренко запропонував методи для розв'язування диференціальних рівнянь у частинних похідних у задачах механіки . Розроблені вченим методи розрахунків мають велику універсальність, впроваджені й широко використовуються при проектуванні й створенні раціональних конструкцій в енергомашинобудуванні та ракетно-космічній техніці.