Seit 1998 fährt er für das französische Team Crédit Agricole. Mit diesem nahm er bis 2012 elf Mal an der Tour de France teil. 2000 gewann er die Tour du Finistère, 2003 die vierte Etappe der Polen-Rundfahrt und 2004 die vierte Etappe der Deutschland Tour. Den größten Sieg seiner bisherigen Karriere konnte er im Jahr 2008 verbuchen, als er die zehnte Etappe der Vuelta für sich entschied.
Ende der Saison 2014 beendete er seine Karriere und 2015 ist er als Sportlicher Leiter bei Bretagne-Séché Environnement tätig.
Sonstiges
Sébastien Hinault ist nicht verwandt mit dem ehemaligen Radsportler Bernard Hinault.