Серге́й Петро́вич Сыромя́тников родился 28 июня (10 июля) 1891 года в селе Курба (ныне Ярославский район, Ярославская область). Отец — Пётр Александрович Сыромятников работал земским врачом в селе Курба в течение семи лет (1890—1897). С. П. Сыромятников провёл свои детство и юность в Пензе, где окончил Первую мужскую гимназию с серебряной медалью и поступил на электромеханическое отделение Петербургского политехнического института (ЦГИА СПб, Ф. 478, Оп. 3, Д. 6506), по семейным обстоятельствам перевелся в Московское высшее техническое училище.
Учёного совета Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ).
Учёного совета Московского института инженеров транспорта (МИИТ).
Создал и возглавил кафедру «Паровозы» в МИИТе. Воспитал большое количество учеников. Один из них, профессор Владимир Иванов, возглавил в МИИТе кафедру «Паровозы» после смерти С. П. Сыромятникова.
С. П. Сыромятников создал и возглавил научную школу паровозостроения, поставил проектирование паровозов на научную снову. Он создал методики теплотехнических расчётов паровых котлов паровозов, на основании которых в СССР в 1930-х — 1950-х годах проектировались и изготавливались грузовые и пассажирские локомотивы, нередко превосходившие многие лучшие мировые образцы по параметрам скорости, мощности, экономичности и безопасности. Это паровозы серий: ФД, СО, ИС, П36, Л, ЛВ и другие. Из 80 научных трудов учёного многие были переизданы за границей.
Исследование рабочего процесса паровозного котла и пароперегревателя. — Москва, 1923.
С. П. Сыромятников, Юрий Ломоносов. Результаты испытания водоподогревателей. — Москва: «Транспечать» НКПС, 1926.
Курс паровозов. Устройство и работа паровозов и техника их ремонта. — Центральное управление учебными заведениями. — Москва: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1937.
Тепловой процесс паровоза, 5 изд. — Москва, 1947.
Паровозы. Тепловая работа, динамика, автотормоза. — Москва, 1949.
Сергей Петрович Сыромятников. [Некролог] // Известия АН СССР. Отд. технич. наук. — 1951. — № 5.
Розум В. И. Востребованный временем [Текст]: к 120-летию со дня рождения С. П. Сыромятникова. — Ярославль : Индиго, 2010. — 104 с. — ISBN 9785917220048
Гумилевский Л. Русские инженеры. — 2-е изд. — М.: Молодая гвардия, 1953. — 439 с. — 90 000 экз.