Трудовую деятельность начал в 1979 году в тресте «Томскнефтестрой», где до 1984 года работал мастером, прорабом, главным инженером и начальником строительно-монтажного управления.

С 1984 по 1985 год работал инструктором Стрежевского горкома КПСС.

В 1985 году был назначен заместителем управляющего трестом «Томскгазстрой». В том же году становится заместителем начальника по капитальному строительству НГДУ «Васюганнефть» ПО «Томскнефть», где работал до 1987 года.

С 1987 по 1989 — секретарь парткома треста «Томскнефтестрой» Стрежевского горкома КПСС.

Вплоть до 1994 года Сергей Жвачкин был управляющим трестом «Томскнефтестрой», первым заместителем начальника управления по производству управления капитального строительства ОАО «Томскнефть».

В 1994 году был назначен генеральным директором ОАО «Томскгаз» АО «Восточная нефтяная компания», а в 1999-м — президентом ОАО «Востокгазпром».

В 2004 году приглашен на должность генерального директора ООО «Кубаньгазпром» (дочернее предприятие ОАО «Газпром»). С 2007 по 2012 — генеральный директор ООО «Газпром трансгаз Краснодар».

В 2012 году, по представлению Президента РФ, был наделен полномочиями Губернатора Томской области.

Награды: медаль «За освоение недр и развитие нефтегазового комплекса Западной Сибири» (1985), орден Почета (1999), Благодарность Президента Российской Федерации (1996), почетное звание «Заслуженный работник Минтопэнерго РФ» (1997), звание «Почетный работник газовой промышленности» (2000), звание «Почетный гражданин Томской области» (2004), почетная грамота Правительства Российской Федерации (2007).

Сергей Жвачкин — академик Российской инженерной академии, член-корреспондент Академии технологических наук РФ.