Fatti:
A.
A._ è proprietario di una particella sita a Sorengo, nella zona residenziale. Sul fondo si trova un edificio realizzato sulla base di una licenza edilizia rilasciata il 26 maggio 1972. Il progetto prevedeva di sistemare il pendio a valle con un terrapieno largo fino a circa 6 m, sorretto da un muro alto un paio di metri; l'edificio presentava un'altezza di 6.15 m dal terreno così sistemato. Ad ovest era prevista un'autorimessa parzialmente interrata. Scostandosi parzialmente dal progetto, in seguito sotto la villa è stato ricavato un piano inferiore, che, con un corpo centrale largo circa 3.50 m, avanza per almeno 3 m oltre la facciata dei piani superiori e funge da ingresso. Dai piani approvati con licenza edilizia del 18 dicembre 2000, risulta che questo corpo doveva avere un'altezza di 2.55 m dal terreno sistemato.
B.
Con decisione dell'11 giugno 2001 il Municipio ha rilasciato la licenza edilizia per sistemare diversamente il terreno a valle, erigendo al posto delle scarpate dei nuovi muri di sostegno alti fino a circa 3.40 m, sormontati da un parapetto, distanti fino a circa 5.00 - 5.50 m dalla facciata dei due livelli superiori dell'edificio. Dai piani approvati risulta che il corpo del piano inferiore, con l'ingresso principale, si situa a una quota più bassa (- 3.38 m) rispetto ai precedenti piani.
C.
il 13 marzo 2015 il proprietario ha chiesto al Municipio il permesso di sopraelevare di un piano la villa, che verrebbe innalzata a 9.58 m dal terreno sistemato ai piedi della facciata a valle. Alla domanda di costruzione si sono opposti i vicini B._ e C._, D._ e E._SA. Raccolto l'avviso favorevole dei Servizi generali del Dipartimento del territorio, con decisione del 19 gennaio 2016 il Municipio ha negato il permesso, ritenendo che il progetto superasse l'altezza massima prescritta (10 m), poiché sull'altezza dovevano essere computati i muri di sostegno, alti oltre 3 m, dei terrapieni a valle, equiparabili a dei corpi di fabbrica. La decisione municipale è stata confermata il 31 agosto 2016 dal Consiglio di Stato. Adito dal proprietario, con giudizio del 3 agosto 2018 il Tribunale cantonale amministrativo ne ha respinto il ricorso.
D.
Avverso questa sentenza A._ presenta un ricorso in materia di diritto pubblico al Tribunale federale. Chiede di annullarla unitamente a quella governativa e di rinviare gli atti al Municipio affinché rilasci la licenza edilizia richiesta.
Non è stato ordinato uno scambio di scritti, ma è stato richiamato l'incarto cantonale.

Diritto:
1.
1.1. Inoltrato tempestivamente contro una decisione dell'ultima istanza cantonale in ambito edilizio, il ricorso in materia di diritto pubblico è di massima ammissibile sotto il profilo degli art. 82 lett. a, art. 86 cpv. 1 lett. d e <ref-law>. La legittimazione del ricorrente è pacifica.
1.2. Secondo l'art. 42 cpv. 1 e 2 LTF, il gravame dev'essere motivato in modo sufficiente, spiegando nei motivi perché l'atto impugnato viola il diritto. Il Tribunale federale esamina in linea di principio solo le censure sollevate (<ref-ruling> consid. 1.7.1 pag. 106). Quando il ricorrente, come in concreto, invoca la violazione di diritti costituzionali (diritto di essere sentito, principio dell'affidamento), il Tribunale federale, in applicazione dell'<ref-law>, esamina le censure soltanto se siano state esplicitamente sollevate e motivate in modo chiaro e preciso (<ref-ruling> consid. 1.2 e 1.3 pag. 380).
1.3. La vertenza concerne l'interpretazione e l'applicazione di norme del diritto comunale e cantonale, esaminate sotto il ristretto profilo dell'arbitrio. Non basta quindi che la decisione impugnata sia insostenibile nella motivazione, ma occorre che lo sia anche nel suo risultato (<ref-ruling> consid. 6.1 pag. 324; <ref-ruling> consid. 6.1), ciò che spetta al ricorrente dimostrare (<ref-ruling> consid. 2 pag. 146). Non risulta per contro arbitrio dal semplice fatto che anche un'altra soluzione potrebbe entrare in linea di conto o sarebbe addirittura preferibile (<ref-ruling> consid. 7.1 pag. 124).
2.
2.1. La Corte cantonale non ha condiviso la tesi delle istanze precedenti, secondo cui muri alti più di 2.50 m che sorreggono i terrapieni andrebbero conteggiati sull'altezza dell'edificio sovrastante, se situati a una distanza inferiore a quella minima prescritta tra edifici, ritenendo che le costruzioni non soggiacciono alle distanze tra edifici per rapporto ai manufatti che le sorreggono. Ha ritenuto che un muro di sostegno non determina alcun ingombro per l'edifico sovrastante, dal quale non è neppure percettibile. Ha quindi stabilito che, contrariamente alla tesi del Municipio, alle opere di sistemazione non tornano applicabili i criteri di misurazione dell'altezza sanciti dall'art. 40 cpv. 2 della legge edilizia cantonale del 13 marzo 1991 (LE).
I giudici cantonali hanno tuttavia accertato che dagli atti delle pregresse licenze edilizie e dal sopralluogo esperito risulta che le opere a valle dell'edificio non sono costituite solo da terrapieni ma bensì, nella parte centrale, anche dal piano inferiore dello stabile, il quale, con un corpo largo circa 3.50 m, si estende per almeno 3 m dal filo della facciata dei piani superiori e funge da ingresso principale dello stabile, del quale è parte integrante. Hanno stabilito che questo corpo non è all'evidenza un terrapieno, ma un vero e proprio corpo di fabbrica, del quale è interamente visibile la facciata principale a valle alta circa 4.40 m dal terreno sistemato ai suoi piedi, incluso il parapetto di 1 m, e al cui interno si apre un grande portone vetrato. Hanno aggiunto che se si considera anche la cornice in muratura, questa facciata non risulta larga solo 3.50 m, ma almeno il doppio. Ne hanno concluso che nella parte centrale, ritenuto che il terreno è in pendio, l'edificio, formato da corpi situati a quote diverse tra loro congiunti e arretrati, non può che essere assimilato a una costruzione articolata sulla verticale del pendio alla quale, per la misurazione dell'altezza, dev'essere applicato il criterio dell'art. 40 cpv. 2 LE: questo impone di misurare l'altezza dal terreno sistemato a valle del corpo inferiore sino al filo superiore del blocco sovrastante, arretrato di 12 m, ciò a prescindere dal fatto che il corpo litigioso è di fatto interrato sui lati e dista più di 6 m dal confine. Ne hanno dedotto, richiamando prassi e dottrina, che per quanto esso possa apparire trascurabile per le finalità direttamente perseguite dalle norme sulle altezze, in particolare quelle volte a tutelare l'insolazione e l'illuminazione dei fondi circostanti, il corpo in esame rimane di un certo rilievo sotto il profilo delle finalità di protezione del paesaggio, indirettamente tutelate dalle stesse norme e dall'art. 40 cpv. 2 LE.
A causa delle sue caratteristiche e della sua natura, il corpo del piano inferiore non può quindi essere ricondotto a un terrapieno e beneficiare del regime dell'art. 41 LE, riservato di massima alle sole sistemazioni del terreno. Hanno infatti stabilito ch'esso ben si differenzia da un muro di sostegno, a causa dell'importante apertura che lo contraddistingue (di circa 2.70 x 3 m), della sua ubicazione centrale nonché della sua funzione d'ingresso principale dell'edificio, marcato inoltre anche dalla scalinata e da tutta la sistemazione esterna, oltre che dall'atrio padronale al suo interno, con l'androne delle scale, l'ascensore e il vestiario.
Hanno sottolineato che, inoltre, la simile configurazione architettonica (intonaco bianco e parapetto) e l'identico sviluppo verticale dei due muri adiacenti che si ricollegano al suo fronte, conferiscono anch'essi l'apparente natura di edificio, piuttosto che levarla al corpo in questione; hanno quindi stabilito che quest'ultimo resta chiaramente percettibile come un corpo di fabbrica, impressione confermata nel quadro del sopralluogo e da una fotografia aerea. L'altezza dell'edificio dev'essere quindi determinata a partire dal livello del terreno sistemato ai piedi del corpo inferiore, sommandola a quella dei piani superiori dello stabile. Visto che la sopraelevazione raggiungerebbe un'altezza di 12.96 m, essa supera abbondantemente quella prescritta di 10 m.
2.2. Il ricorrente adduce che questa conclusione sarebbe costitutiva di un accertamento arbitrario dei fatti circa la natura del corpo inferiore della villa. Sostiene che si sarebbe in presenza di un semplice accesso alla villa chiuso sui lati e da essa separato, sebbene collegato nondimeno mediante un passaggio, formante quindi un elemento a sé stante e del quale la foggia e l'allestimento importerebbero poco. Al suo dire, le sue dimensioni complessive non sarebbero eccessive e non precluderebbero l'applicazione dell'art. 41 LE, relativo alla formazione di terrapieni. Il corpo di muratura circostante, nel quale è stata ricavata la trincea di accesso, non potrebbe essere considerato quale corpo di fabbrica qualificante una facciata dell'edificio, ma quale elemento del terrapieno.
Ora, il Tribunale federale fonda il suo ragionamento giuridico sui fatti accertati dall'autorità inferiore (<ref-law>). Esso può scostarsene solo se tale accertamento è stato eseguito in violazione del diritto ai sensi dell'<ref-law> o in modo manifestamente inesatto, ovvero arbitrario (<ref-ruling> consid. 6 pag. 358). Ciò non si verifica in concreto: dagli atti risulta infatti chiaramente la fondatezza delle risultanze accertate dai giudici cantonali, del tutto condivisibili.
Del resto, il ricorrente ammette rettamente nondimeno, richiamando la <ref-ruling> consid. 3b e la dottrina (ADELIO SCOLARI, Commentario, 1996, n. 1229 seg.), che non sono comunque ammesse sistemazioni del terreno artificiose e finalizzate all'elusione delle norme concernenti l'altezza massima degli edifici, segnatamente interrando locali o creando seminterrati che di per sé non rivestono tale qualifica.
2.3. L'insorgente adduce poi, con riferimento all'applicazione dell'art. 40 LE, che la Corte cantonale avrebbe arbitrariamente disatteso la propria giurisprudenza. Ammesso che le norme sull'altezza perseguono anche lo scopo di limitare l'impatto delle costruzioni sul quadro del paesaggio, osserva infatti, in maniera del tutto generica, che eccezioni a questa regola sarebbero giustificate nel caso di trincee scavate nel terreno per formare accessi ad autorimesse o locali situati a un livello inferiore a quello del terreno sistemato. Sostiene infatti che la decisione impugnata sarebbe arbitraria anche nel risultato, perché si sarebbe in presenza di una trincea che funge da accesso a un locale sotterraneo.
La tesi chiaramente non regge. Certo, nell'ambito dell'escavazione di trincee che servono essenzialmente a dare luce ("pozzi-luce") queste di massima non devono essere aggiunte all'altezza dell'edificio: ciò in particolare quando riguardano soltanto parte della facciata e presentano una larghezza modesta e un'ampiezza ridotta, assumendo una portata limitata nel contesto dell'immobile. In effetti, in tal caso queste escavazioni non incidono in maniera percepibile sugli ingombri verticali dello stabile fuori terra (sentenza 1P.173/2006 del 24 ottobre 2006 consid. 2.2, in: RtiD I-2007 n. 26 pag. 112). Per contro, nel caso in esame la Corte cantonale ha ritenuto rettamente che il corpo del piano inferiore dello stabile non può essere considerato come un terrapieno, e ancor meno una trincea. Il criticato giudizio non è pertanto arbitrario neppure nel suo risultato.
2.4. Il ricorrente invoca un diniego formale di giustizia perché la Corte cantonale, rilevato che il corpo di fabbrica può apparire trascurabile riguardo alle finalità perseguite dalle norme sulle altezze, avrebbe ritenuto, senza alcuna motivazione, che lo stesso riveste un certo rilievo dal profilo delle finalità di protezione del paesaggio, indirettamente tutelate dalle stesse e dall'art. 40 cpv. 2 LE.
Egli sostiene a torto che quest'argomentazione sarebbe contraddittoria e quindi arbitraria. Il diritto di essere sentito (<ref-law>) esige che l'autorità si confronti con le censure sollevate e le vagli seriamente, dando atto di questo esame nella motivazione della sua decisione. Questa garanzia le impone di motivare il suo giudizio in modo da permettere all'interessato di afferrarne la portata e, se del caso, di impugnarlo con cognizione di causa, nonché all'autorità di ricorso di esaminarne la fondatezza (<ref-ruling> consid. 4.3; <ref-ruling> consid. 1.3.1).
Ora, seppure succinta e stringata, la motivazione della Corte cantonale, inserita nel contesto degli altri argomenti e dell'esauriente descrizione dell'impatto del piano inferiore dell'immobile, adempie le citate esigenze di motivazione. È del resto notorio, e il ricorrente a ragione non lo contesta, che le costruzioni a gradoni comportano spesso un impatto significativo e notevole sul paesaggio, soprattutto perché percepibili anche a grandi distanze. Per questo motivo le norme sulle altezze, limitando gli ingombri eccessivi, perseguono anche finalità d'ordine paesaggistico ( vedi al riguardo LORENZO ANASTASI/SARAH SOCCHI, Le costruzioni a gradoni nel Cantone Ticino, in: RtiD I-2015, pag. 379 seg., 383, 385; MARCO LUCCHINI, Compendio giuridico per l'edilizia, 2aed., pag. 211 seg.).
In quest'ambito il ricorrente si limita a osservare che dalle fotografie agli atti non risulterebbe un effetto deturpante sul paesaggio. Ora, il semplice fatto che le conclusioni poste a fondamento del giudizio impugnato non concordino con quelle del ricorrente non dimostra l'arbitrio delle stesse (<ref-ruling> consid. 3.6.2 pag. 287).
2.5. Neppure i generici accenni ricorsuali a pretese violazioni della garanzia della situazione acquisita, della quale mal si comprende la portata visto che è stata rifiutata solo la sopraelevazione dello stabile, del principio dell'affidamento e della sicurezza del diritto, non mutano tale esito.
Non è arbitraria la conclusione della Corte cantonale, secondo cui l'altezza dell'edificio dev'essere determinata a partire dal livello del terreno sistemato ai piedi del corpo inferiore, sommandola a quella dei piani superiori. In effetti, allo scritto del 30 agosto 2001 del Municipio, richiamato dal ricorrente, che indicava impropriamente un'altezza dell'edificio di soli 6.15 m, dev'essere conferito, come rettamente ritenuto dai giudici cantonali mero valore informativo, peraltro non opponibile ai vicini. La loro conclusione si fonda infatti sui citati accertamenti da loro operati, come visto vincolanti per il Tribunale federale e del resto corretti. La Corte cantonale ha per di più richiamato ed esaminato gli incarti edilizi archiviati relativi all'immobile ed esperito un sopralluogo. La tesi ricorsuale, secondo cui nella fattispecie, principalmente sulla base dell'invocato scritto municipale, la questione dell'altezza non potrebbe più essere rimessa in discussione, manifestamente non regge.
3.
In quanto ammissibile, il ricorso dev'essere pertanto respinto. Le spese seguono la soccombenza (<ref-law>).

Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1.
Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso è respinto.
2.
Le spese giudiziarie di fr. 2'000.-- sono poste a carico del ricorrente.
3.
Comunicazione ai patrocinatori delle parti, al Municipio di Sorengo, al Dipartimento del territorio, Ufficio delle domande di costruzione, al Consiglio di Stato e al Tribunale amministrativo del Cantone Ticino.