Сергей Семенович Собянин родился 21 июня 1958 года в село Няксимволь Тюменской области.
В 1967 году Собянин переехал с семьей в райцентр Березово, где его отец возглавил маслозавод.
В 1975 году окончил Березовскую среднюю школу, после чего переехал к сестре в Кострому. Там он поступил на механический факультет Костромского технологического института.
Институт Собянин окончил в 1980 году с красным дипломом в 1980 году по специальности "Технологии машиностроения, металлорежущие станки и инструменты".
По распределению он проработал несколько лет инженером на Костромском заводе деревообрабатывающих станков, а позже переехал в Челябинск, где устроился инженером на Челябинский трубопрокатный завод, где параллельно стал комсоргом цеха.
С 1988 года по 1990 — он занимает кресло заместителя заведующего организационным отделом Ханты-Мансийского окружного комитета КПСС. Параллельно Собянин выучивается на юриста, и окончивает в 1989 году Ульяновский филиал Всесоюзного юридического заочного института.
Спустя год после окончания юрфака, он по 1991 год возглавляет налоговую инспекцию Когалыма. В декабре того же года Собянина назначают главой администрации Когалыма.
В этой должности он проработал до 1993 года. В ноябре 1993 Собянин становится главой Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО). 6 марта1994 года Собянина избрали депутатом окружной Думы первого созыва ХМАО, через месяц, он уже председателем окружной думы.
В январе 1996 он попал в Совфед, где стао председателем комитета по конституционному законодательству и судебно-правовым вопросам. 27 октября 1996 года его переизбрали депутатом и председателем думы ХМАО.
В 1999 году защитил кандидатскую диссертацию по теме "Правовое положение автономных округов как субъектов Российской Федерации".
12 июля 2000 года Собянин — первый зам полпреда президента в Уральском федеральном округе. 14 января 2001 года — губернатор Тюменской области. Собянин один из первых губернаторов, вступивших в ЕР, в 2004 году он стал членом высшего совета партии.
В 2005 году Собянин, в связи с изменением процедуры назначения губернаторов, не дожидаясь срока окончания своих полномочий, поставил перед президентом Владимиром Путиным вопрос о доверии. Путин ответил утвердительно и внес его кандидатуру Собянина на рассмотрение Тюменской областной Думы. 17 февраля 2005 года кандидатура была утверждена Думой.
В ноябре 2005 года Собянина назначили руководителем Администрации президента. C 22 января по 7 марта 2008 года — он руководит штабом кандидата на должность президента России Дмитрия Медведева.
С 12 мая 2008 года — Зампред правительства и руководитель аппарата правительства России.
В 2009 году Собянина избрали председателем совета директоров "Первого канала".