Олександр Федорович Мамай народився 11 червня 1968 року в місті Полтава.
Закінчив полтавську середню школу № 19. Має звання кандидата в майстри спорту з веслування на байдарках. Вищу освіту здобував у Полтавському інженерно-будівельному інституті.
Трудовий шлях Олександра Мамая розпочався в чотирнадцять років.
З червня 1985 року по серпень 1985 року працював на Полтавському заводі металовиробів на посаді складальника.
У листопаді 1986 року працював на Полтавському заводі металовиробів на посаді вантажника.
З травня 1987 року по квітень 1988 року працював на Полтавському оптово-роздрібному комбінаті на посаді вантажника.
З червня 1988 року по липень 1988 року працював на Полтавській міській склотарній базі на посаді вантажника.
З вересня 1988 року по січень 1991 року працював у дитячому садку № 47 на посаді двірника.
З січня 1991 року по грудень 1995 року працював на підприємстві «Лтава-2» на посаді маляра-штукатура.
З 1996 по 2010 рік зареєстрований як фізична особа - суб'єкт підприємницької діяльності.
У вересні 2000 року Олександр Федорович cтворив та очолював велике багатопрофільне сільськогосподарське підприємство «Інтер-Агро».
У 2009 році Олександр Мамай створив Громадське об'єднання «Наш Дім – Полтава».
Перемігши на виборах міського голови 31 жовтня 2010 року (набрав 61,64 відсотки голосів), вступив у повноваження 12 листопада 2010 року.
Одружений, має двох доньок і сина.
