Родился 4 декабря 1963 г. в Луганске. В 1987 г. окончил Киевский государственный институт физкультуры. В 2002 г. защитил кандидатскую диссертацию по педагогике.
В 1983 г. Сергей Бубка стал заслуженным мастером спорта.
В 1983-1987 гг Сергей Бубка шесть раз становился чемпионом мира по прыжкам с шестом. В 1984 г. установил свой первый рекорд мира на соревнованиях в Братиславе, взяв высоту 5 м 85 см. 13 июля 1985 г. в Париже первым в истории легкой атлетики преодолел высоту 6 м. Неоднократно становился обладателем гран-при Международной ассоциации легкоатлетических федераций (IAAF). На протяжении спортивной карьеры установил 35 мировых рекордов.
С 1999 г. Сергей Бубка - член Международного Олимпийского Комитета (МОК). С 2000 г. - член исполкома МОК. С 1996 г. был членом Комиссии Атлетов МОК, в 2002 г. стал ее председателем. В 2007 г. избран вице-президентом Международной федерации легкой атлетики и первым вице-президентом IAAF.
В июне 2005 г. Сергей Бубка на ХVІІІ внеочередной генеральной ассамблее Национального олимпийского комитета (НОК) избран президентом комитета. Сменил на этом посту Виктора Януковича. В ноябре 2006 г. переизбран президентом НОК на 2006-2010 гг. 7 октября 2010 г. переизбран до 2014 г.
В 2002-2006 гг Сергей Бубка работал народным депутатом (№12 избирательного списка «За Единую Украину!»).
С апреля 2010 г. - внештатный советник Президента Виктора Януковича.
Был совладельцем и президентом «Родовид Банка».
Сергей Бубка - обладатель Ордена Трудового Красного знамени и Ордена Ленина. Герой Украины, включен в Книгу рекордов Гиннесса за наибольшее количество мировых достижений в легкоатлетическом спорте. Президент и основатель «Клуба Сергея Бубки». С 1990 г. под его руководством проводятся ежегодные международные соревнования среди сильнейших атлетов мира по прыжкам с шестом «Звезды шеста».