Сергей Анатольевич Жвачкин родился 20 января 1957 в Перми.

В 1979 году окончил факультет промышленного и гражданского строительства Тюменского инженерно-строительного института.
В 1979—1984 годах работал сначала мастером, затем прорабом, главным инженером, начальником строительно-монтажного управления № 3 треста "Томскнефтестрой" ПО "Томскнефть".
в 1983 году окончил факультет организаторов промышленного производства и строительства Горьковского инженерно-строительного института.
В 1985—1987 годах являлся заместителем начальника НГДУ "Васюган-нефть" ПО "Томскнефть". С 1987 года по 1994 год занимал должность управляющего трестом "Томскнефтестрой" ОАО "Томскнефть". В 1991 году окончил Академию народного хозяйства в Киле (Германия).
С 1994 года являлся генеральный директор ОАО "Томскгаз", ОАО "Томскгазпром". В 1999—2004 годах — президент ОАО "Востокгазпром".
Являлся депутатом второго и третьего созывов Думы Томской области (1997—2007), работал в комитете по экономической политике.
В августе 2004 года Сергей Жвачкин был назначен на должность генерального директора ООО «Кубаньгазпром», являющегося дочерним предприятием ОАО "Газпром" и работающего на территории Кубани, Ростовской области и Республики Адыгея.
В апреле 2007 года назначен на должность генерального директора ООО "Газпром трансгаз-Кубань" (с июля 2011 года — "Газпром трансгаз Краснодар").
16 февраля 2012 года был назначен президентом футбольного клуба "Томь".
7 февраля 2012 года Президент РФ Дмитрий Медведев предложил Думе Томской области кандидатуру Жвачкина для утверждения на пост губернатора Томской области. 15 февраля Дума утвердила Сергея Жвачкина на посту губернатора. За его кандидатуру проголосовали 32 депутата из 39. Инаугурация прошла 17 марта.

Является академиком Российской инженерной академии и членом-корреспондентом Академии технологических наук РФ.