Родился в Ленинграде.

Учился на юридическом факультете Ленинградского университета им. А. А. Жданова. В 1955 году, после 3-го курса юрфака, поступил на актерский факультет Ленинградского театрального института им. А. Н. Островского (курс Леонида Макарьева). Уже после окончания 2-го курса, в 1957 году, Сергей Юрский был приглашён в Большой драматический театр им. М. Горького.

С середины 1960-х годов был одним из ведущих актеров товстоноговской труппы.

Широкую известность принесли актеру роль Остапа Бендера в «Золотом теленке» (1968) и Викниксора в «Республике ШКИД» (1966).

В 1978 году Сергей Юрский переехал в Москву и стал актёром, а впоследствии и режиссёром Театра им. Моссовета.

С 1991 года одновременно играет и ставит спектакли на сцене Театра «Школа современной пьесы».

Повесть «Чернов», написанная им в середине 1970-х годов, стала литературной основой режиссёрского дебюта в кино в 1990 году («Чернов/Chernov»).

C 1996 года является членом попечительского совета Свято-Филаретовского православно-христианского института.

В 2011 году стал Лауреатом премии «Звезда Театрала».