Рязанский Сергей Николаевич родился 13 ноября 1974 года в г. Москве.
В 1991 году окончил школу № 520 и поступил в Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ), который окончил в 1996 году по специальности «Биохимия» с присвоением квалификации «биохимик».
В 2000 году окончил аспирантуру Государственного научного центра РФ «Институт медико-биологических проблем РАН» (ГНЦ РФ ИМБП РАН). В 2006 году защитил диссертацию на тему «Особенности произвольных движений в условиях опорной разгрузки» на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальностям «Физиология» и «Авиационная, космическая и морская медицина».
После окончания МГУ с июля 1996 года по февраль 2003 года работал в ГНЦ РФ ИМБП РАН на должностях младшего научного сотрудника, научного сотрудника, старшего научного сотрудника. Основное направление работ составляло разработка и испытание средств профилактики неблагоприятных воздействий микрогравитации.
В июне 2003 года был зачислен кандидатом в космонавты в отряд космонавтов ИМБП РАН. С июля 2003 года по июль 2005 года проходил общекосмическую подготовку в РГНИИЦПК имени Ю.А. Гагарина. После успешной сдачи экзаменов получил квалификацию «космонавт-исследователь».
С марта 2007 года по сентябрь 2011 года проходил подготовку в группе специализации и совершенствования ЦПК имени Ю.А. Гагарина.
Весной 2009 года был командиром экипажа 105-суточной изоляции в эксперименте проекта «Марс-500».
После дополнительной подготовки в ноябре 2010 года на заседании Межведомственной квалификационной комиссии ему была присвоена квалификация «космонавт-испытатель».
С декабря 2010 года является космонавтом-испытателем отряда космонавтов ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина».
С сентября 2011 года по март 2013 года проходил подготовку в составе дублирующего экипажа МКС-35/36 в качестве бортинженера ТПК «Союз ТМА-М» и бортинженера МКС.
С марта 2013 года готовится к полету в составе основного экипажа МКС-37/38 в качестве бортинженера ТПК «Союз ТМА-М» и бортинженера МКС.
Заслуженный испытатель космической техники. Награжден медалями имени Ю.А.Гагарина и имени М.С. Рязанского Федерации космонавтики России; сертификатом NASA за личный вклад в работу над международным проектом «Бион-11» и дипломом за существенный вклад в международный 240-суточный эксперимент по симуляции космического полета – SFINCSS.
Женат, трое детей.