С 1990 по 1994 гг. работал научным сотрудником НИИ механики и физики СГУ.
С 1994 по 2000 гг. работал в Саратовском институте повышения квалификации и переподготовки работников образования в должности старшего преподавателя кафедры естественнонаучных дисциплин, проректором по научно-исследовательской работе.
С 2000 г. работал в министерстве образования Саратовской области, был заместителем министра образования.
Занимал пост руководителя управления довузовского, среднего профессионального и дополнительного образования СГТУ.
С 3 июля 2018 г. назначен исполняющим обязанности ректора СГТУ.
Среди увлечений Олега Афонина – фотография и музыка.
Учился в средней школе №46. В 1986 г. окончил Саратовский государственный университет им. Н.Г.Чернышевского по специальности «Полупроводники и диэлектрики». С 1987 по 1990 гг. учился в очной аспирантуре СГУ. В 1998 г. защитил кандидатскую диссертацию по специальности «Оптика» — кандидат физико-математических наук.