↑ Количество игр и голов за профессиональный клуб считается только для различных лиг национальных чемпионатов, обновлено по состоянию на 18 ноября 2021 года.
↑ Количество игр и голов за национальную сборную в официальных матчах.
Воспитанник московской футбольной школы «Тимирязевец»[2]. Перед началом сезона 2010 вместе с братом-близнецом Николаем проходил просмотр в футбольном клубе «Ростов»[3], однако дончанам футболисты не подошли.
В ноябре 2010 года Кирилл с Николаем по просьбе старшего брата Павла прибыли на просмотр в «Томь»[2]. К новому сезону готовились уже в составе молодёжной команды томского клуба[4].
С первых же туров молодёжного первенства России 2011 стал стабильно забивать голы, чем заслужил вызов в основную команду[5]. Впервые в заявку на игру Премьер-лиги попал в матче 4 тура против «Анжи», но на поле не вышел.
Дебют футболиста в основном составе «Томи» состоялся 17 июля 2011 года в матче Кубка России против «Металлурга-Оскола». Погребняк вышел на замену Евгению Старикову на 74-й минуте встречи. Матч завершился победой «Томи» со счётом 1:0. Первый свой матч в Премьер-лиге провёл 11 сентября 2011 года, когда вышел в стартовом составе игры «Томи» с «Крыльями Советов»[6] и провёл на поле один тайм. Всего в дебютном сезоне за «Томь» Погребняк вышел на поле в 13 матчах чемпионата России и отметился одной жёлтой карточкой.
Свой первый гол за основной состав «Томи» забил 1 сентября 2012 года в матче Кубка России против «Сибири»[7]. Также в сезоне 2012/13 Погребняку трижды удалось отличиться в 16 матчах первенства ФНЛ. Тем самым он помог команде вернуться в Премьер-лигу.
3 августа 2013 года на правах аренды перешёл в воронежский «Факел»[8]. Дебют в команде состоялся 9 августа в матче против «Орла», а ещё через неделю Погребняк забил свой первый гол за «Факел», поразив ворота «Спартака-2». Всего за сезон в «Факеле» забил 8 голов в 24 матчах второго дивизиона, став таким образом лучшим бомбардиром команды[9].
В сезоне 2014/15 вернулся в «Томь». В трёх стартовых матчах забил три мяча. В августе 2014 года, получив травму, выбыл на два месяца. Всего за сезон в 19 матчах ФНЛ забил 6 голов.
В первых четырёх матчах, сыгранных в сезоне 2015/16, забил 4 гола. 18 апреля в матче со «СКА-Энергией» в столкновении с Томасом Микуцкисом у Погребняка были выбиты 4 зуба.[источник не указан 1150 дней] Всего за сезон 2015/16 забил 12 мячей и стал лучшим бомбардиром команды. Летом 2016 года покинул клуб в статусе свободного агента. 11 августа стало известно, что футболист принял предложение вернуться в команду и подписал новый контракт.[источник не указан 1150 дней] В январе 2017 года, отыграв семь матчей и не забив ни одного гола, расторг контракт.
1 февраля 2017 года стало известно, что Погребняк подписал контракт с «Зенитом-2». Первые два гола за клуб футболист забил 6 мая 2017 года в ворота саранской «Мордовии».
Летом 2017 года подписал контракт с клубом «Балтика». Первый гол забил 26 июля 2017 года в ворота «Тамбова». 1 августа 2017 года в матче со «Спартаком-2» получил перелом ноги[10].
В 2019 году подписал контракт со шведским клубом «Фалькенберг»[11].
