A lo largo de su trayectoria desempeñó las siguientes funciones:

• Jefe del Servicio de Formación en la Academia Gallega de Seguridad.
• Jefe del Servicio de Estudios y Publicaciones de Academia Gallega de Seguridad.
• Subdirector general de Administración Local.
• Subdirector general de Cooperación y Régimen Jurídico.
• Subdirector general de Gestión y Cooperación Económica con las entidades locales.
• Director general de Emergencias e Interior.
• Director general de la Academia Gallega de Seguridad Pública.
• Delegado del Gobierno en Galicia.

Santiago Villanueva fue presidente de los consorcios contraincendios y de salvamento de las provincias de Lugo, A Coruña y Pontevedra y de las comarcas de Verín, A Limia y Valdeorras, así como vicepresidente de la Agencia Gallega de Emergencias.