Собянин родился 21 июня 1958 года в селе Няксимволь Березовского района Тюменской области. О его образовании на официальном сайте правительства Москвы известно немного. В 1980 году он окончил Костромской технологический институт, а в 1989 году — Всесоюзный юридический заочный институт (ныне Московский государственный юридический университет имени О. Е. Кутафина (МГЮА), является кандидатом юридических наук.
На момент вступления Собянина в должность мэра, в октябре 2010 года, москвичи ничего не знали о характере нового градоначальника. О качествах Собянина высказались лишь федеральные чиновники. Владимир Путин, занимавший тогда пост премьера, выразил уверенность в том, что на новом ответственном посту Собянин, который до этого был губернатором Тюменской области, работал руководителем администрации президента РФ и главой аппарата правительства РФ, будет "столь же энергичным, столь же результативным". Спикер Совета Федерации Сергей Миронов говорил, что знает Собянина "как человека замечательной работоспособности, умеющего слушать и слышать". Позже сам Собянин назвал себя "осторожным человеком", признавшись также, что он "в душе очень добрый человек", никогда не желает никому зла, не злопамятен. При этом, по его словам, он рубит с плеча, "когда уверен в своем решении", и если человек находится не на своем месте, то уволит его, "даже не задумываясь".
Свою трудовую деятельность Сергей Собянин начал совсем не с политической сферы. Первое место работы будущего мэра Москвы — трубопрокатный завод в Челябинске, на котором Собянин прошел путь от слесаря до мастера.
Сергей Собянин предпочитает отдыхать в России, преимущественно в «диких местах», любит охоту и рыбалку. Каждый год он берет отпуск на свой день рождения — 21 июня. В одном из интервью несколько лет назад он признался, что планирует отметить праздник с друзьями на «тихой таежной речке».