Сергей Михайлович Миронов родился 14 февраля 1953 года в г. Пушкине (Пушкинский район г. Санкт-Петербурга).
Имеет высшие техническое, экономическое, юридическое, философское образования, а также высшее образование в сфере государственного и муниципального управления: в 1980 году окончил Ленинградский горный институт имени Г.В. Плеханова; в 1992 году –  Санкт-Петербургский технический университет; в 1997 году –  с отличием Российскую академию государственной службы при Президенте Российской Федерации; в 1998 году –  с отличием юридический факультет, в 2004 году – философский факультет Санкт-Петербургского государственного университета.

В 1971-1973 годах проходил срочную службу в Воздушно-десантных войсках (ВДВ) Советской Армии. Гвардии старший сержант запаса ВДВ.
В 1978-1986 годах работал старшим инженером-геофизиком НПО "Рудгеофизика", затем – геофизиком Зеленогорской экспедиции Министерства геологии СССР. В 1986-1991 годах по направлению Министерства геологии СССР работал старшим геофизиком аэропартии в Монгольской Народной Республике.
В 1993 году получил аттестат Минфина России на право работы на рынке ценных бумаг. В 1994-1995 годах –  исполнительный директор АООТ Строительной корпорации "Возрождение Санкт-Петербурга".
В 1994 году избран депутатом Законодательного Собрания Санкт-Петербурга первого созыва, с апреля 1995 года –  первый заместитель Председателя Законодательного Собрания Санкт-Петербурга. С апреля по декабрь 1998 года исполнял обязанности Председателя Законодательного Собрания Санкт-Петербурга первого созыва.
В 1998 году вновь принял участие в выборах в Законодательное Собрание г. Санкт-Петербурга. Доверенным лицом кандидата в депутаты С.М. Миронова был академик Д.С. Лихачев. В декабре 1998 года избран депутатом Законодательного Собрания г. Санкт-Петербурга второго созыва по 12-му избирательному округу, получив 70% голосов избирателей (лучший результат в городе). Стал координатором фракции "Законность". В июне 2000 года избран заместителем Председателя Законодательного Собрания Санкт-Петербурга второго созыва. С сентября 2000 года – Председатель политсовета Санкт-Петербургского регионального политического общественного движения "Воля Петербурга".
13 июня 2001 года избран членом Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации – представителем в Совете Федерации Федерального Собрания Российской Федерации от Законодательного Собрания Санкт-Петербурга. С июня того же года – член Комитета Совета Федерации по конституционному законодательству и судебно-правовым вопросам, член Комиссии Совета Федерации по регламенту и парламентским процедурам, с октября 2001 года –  заместитель председателя Комитета Совета Федерации по конституционному законодательству и судебно-правовым вопросам.
5 декабря 2001 года избран Председателем Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации.
1 февраля 2002 года избран Председателем Совета Межпарламентской Ассамблеи государств-участников СНГ.
15 января 2003 года депутатами Законодательного Собрания г. Санкт-Петербурга повторно избран представителем в Совете Федерации Федерального Собрания Российской Федерации.
29 января 2003 года избран Председателем Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации на второй срок.
С апреля 2003 года является Председателем Российской Партии Жизни.
28 октября 2006 года состоялся объединительный съезд новой политической партии "Справедливая Россия: Родина/Пенсионеры/Жизнь", созданной на основе Российской Партии Жизни, партии "Родина" и Российской Партии Пенсионеров. Председателем партии был избран Сергей Миронов.
В связи с созданием новой партии, V (внеочередной) съезд Российской Партии Жизни принял решение о самороспуске партии и о регистрации Общероссийского общественного движения "Хартия Жизни". Председателем движения был избран Сергей Миронов.
21 марта 2007 года депутатами Законодательного Собрания г. Санкт-Петербурга четвертого созыва Сергей Миронов был избран представителем Законодательно Собрания города в Совете Федерации Федерального Собрания Российской Федерации.
30 марта 2007 года Сергей Миронов в третий раз был избран Председателем Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации.
Трижды (в 2000, 2003 и 2005 гг.) награжден именным огнестрельным оружием.
Женат, имеет сына и дочь.