Князь Сергей Фёдорович Голицын происходил из Древнего княжеского рода. Сын президента Ямской канцелярии, действительного статского советника, племянник по матери генерал-фельдмаршала З.Г. Чернышева; дальний родственник Д.В. Голицына.

В декабре 1756 записан в артиллерию капралом. Фурьер и сержант (1757). Штык-юнкер (01.03.1761). Образование получил в Шляхетском корпусе, откуда выпущен поручиком. Адъютант генерал-аншефа Я.А. Брюса (03.05.1764). Капитан армии (23.01.1766).

Голицин участвовал в русско-турецкой войне 1768—1774. Секунд-майор (19.12.1769 - за отличие). Премьер-майор (21.07.1770 - за отличие). Служил в Ярославском и Невском пехотных полках.

Подполковник Смоленского драгунского полка (24.11.1771). За отличия в Кагульском сражении награжден орденом Св. Георгия 4-й степени.

22.9.1775 произведен в полковники и назначен флигель-адъютантом.

В мае 1779 произведен в генерал-майоры.

Бригадир армии и премьер-майор л.-гв. Преображенского полка (22.09.1778). Генерал-майор (05.05.1779 – по старшинству). Генерал-поручик (14.07.1788 – по старшинству).

Во время русско-турецкой войны 1787—1791 отличился при Очакове, Мачине и Браилове; в июле 1788 произведен в генерал-лейтенанты, а 30.4.1791 награжден орденом Св. Георгия 2-й степени.

В 1794 во время военных действий в Польше командовал корпусом в армии ген. Н.В. Репнина. В 1797 назначен командиром лейб-гвардии Преображенского полка (31.12.1796-10.08.1797).

Генерал от инфантерии (10.04.1797).

В сентябре 1798 в результате интриг графа И.П. Кутайсова (при общении с которым демонстрировал свое презрение) уволен в отставку "с ношением мундира".

В декабре 1798 вновь принят на службу и назначен командиром отдельного корпуса, который планировалось направить против французов, но в январе 1799 г. Голицын во второй раз был уволен.

В отставке (27.01.1799-05.07.1801).

Жил в селе Зубриловке Балашовского уезда Саратовской губернии, где собрал большую библиотеку.

После смерти Павла I в июле 1801 назначен Рижским генерал-губернатором и инспектором пехоты Лифляндской инспекции.

В отставке (04.09.1804-27.03.1809).

Главнокомандующий 3-й областью земского войска (1807).

Командующий армией на Западе (27.03.1809). Участвовал в войне с Австрией (1809).

Член Государственного совета (01.01.1810).

Умер 20.01.1810.

Награждён орденом Св. Георгия IV-й ст. (26.11. 1774 – "Будучи послан с двумя гренадерскими ротами в неприятельский ретраншемент 21 июля 1770 года, чтобы выбить оставшуюся в оном пехоту и бегущих преследовать, что он с особливою храбростию и распорядком исполнил"), орденом Белого Орла (1787), орденом Св. Станислава (1787), золотой шпагой с бриллиантами (за отличие при штурме Очакова 6 декабря 1788 года), орденом Св. Георгия II-й ст. (30.04.1791 – "За усердную службу и отличную храбрость, оказанную им по переходе со вверенным ему корпусом за Дунай, когда он разбил войска турецкия, завладел и разорил назначаемое для стана визирскаго место, город Мачин, взял в полон трёх-бунчужнаго пашу со многими другими чиновниками и получа в добычу пушки и знатное количество разных воинских снарядов, а сверх того, сделал добрыя распоряжения, успехом увенчанныя, к овладению укреплением на острову пред самым Браиловым со всею бывшею тут артиллериею с истреблением войск, там находившихся"), орденом Св. Александра Невского (18.03.1792 – за участие в Мачинском сражении 28 июня 1791 года), орденом Cв. Владимира I ст. (26.10.1794), орденом Св. Иоанна Иерусалимского (10.12.1798), алмазными знаками ордена Св. Александра Невского (15.09.1801), орденом Св. Андрея Первозванного (27.05.1802), алмазными знаками ордена Св. Андрея Первозванного (1807).