Сергей Михайлович Миронов родился 14 февраля 1953 года в городе Пушкине (Пушкинский район города Ленинграда).

Окончил среднюю школу №410 Пушкинского РОНО города Санкт-Петербурга.

В 1980 году окончил Ленинградский горный институт имени Г.В. Плеханова. В 1992 году окончил Санкт-Петербургский технический университет. В 1997 году окончил с отличием Российскую академию государственной службы при президенте РФ. В 1998 году окончил с отличием юридический факультет, а 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 Министерства финансов России на право работы на рынке ценных бумаг.

В 1993-1995 годах был исполнительным директором АООТ «Строительная корпорация “Возрождение Санкт-Петербурга».

В 1994 году был избран депутатом Законодательного Собрания Санкт-Петербурга первого созыва, в апреле 1995 года стал первым заместителем председателя Законодательного Собрания Санкт-Петербурга. С апреля по декабрь 1998 года исполнял обязанности председателя ЗакСобрания Санкт-Петербурга первого созыва.

В декабре 1998 года был избран депутатом ЗакСобрания Санкт-Петербурга второго созыва. В июне 2000 года избран заместителем председателя ЗакСобрания.

В сентябре 2000 года стал председателем политсовета Санкт-Петербургского регионального политического общественного движения «Воля Петербурга».

13 июня 2001 года Сергей Миронов был избран членом Совета Федерации ФС РФ - представителем в СовФеде от Законодательного Собрания Санкт-Петербурга. С октября 2001 года был заместителем председателя Комитета Совета Федерации по конституционному законодательству и судебно-правовым вопросам.

5 декабря 2001 года избран председателем Совета Федерации ФС РФ.

1 февраля 2002 года избран председателем Совета Межпарламентской Ассамблеи государств - участников СНГ.

15 января 2003 года был повторно избран в Совет Федерации представителем от Законодательного Собрания Санкт-Петербурга.

29 января 2003 года был избран председателем Совета Федерации на второй срок.

В апреле 2003 года стал председателем Российской партии ЖИЗНИ.

28 октября 2006 года стал председателем партии «Справедливая Россия: Родина/Пенсионеры/Жизнь».

21 марта 2007 года депутатами ЗакСобрания Санкт-Петербурга четвертого созыва Сергей Миронов снова был избран представителем ЗакСа в Совете Федерации.

30 марта 2007 года Сергей Миронов в третий раз был избран председателем Совета Федерации.

16 апреля 2011 года на V съезде политической партии «Справедливая Россия» Сергей Миронов оставил пост председателя партии и был избран на учрежденную в ходе съезда должность председателя Совета Палаты депутатов партии.

Награжден орденом «За заслуги перед Отечеством» III степени, медалью «300 лет Российскому флоту», орденами Русской Православной Церкви Преподобного Сергия Радонежского I и II степеней.

Трижды (в 2000, 2003 и 2005 годах) награжден именным огнестрельным оружием.

Увлекается коллекционированием камней, рыбалкой.