В 1979—1984 годах работал сначала мастером, затем прорабом, главным инженером, начальником строительно-монтажного управления № 3 треста «Томскнефтестрой» ПО «Томскнефть»[2][3].
Инструктор Стрежевского горкома КПСС (1984–1985)[3].
С 1985 года — заместитель управляющего треста «Томскгазстрой» Главтрубопроводстроя[3].
В 1985—1987 годах являлся заместителем начальника НГДУ «Васюганнефть» ПО «Томскнефть»[1][2]. С 1987 года по 1994 год занимал должность управляющего трестом «Томскнефтестрой» ОАО «Томскнефть»[1][2]. Секретарь парткома треста «Томскнефтестрой» (1987–1989)[3]. В 1991 году окончил Академию народного хозяйства в Киле (Германия)[1][2].
С января 1995 года являлся генеральным директором ОАО «Томскгаз»[2][4]. С апреля 1999 по август 2004 года — президент ОАО «Востокгазпром»[1][2].
Являлся депутатом Думы Томской области второго и третьего созывов (1999—2007)[1] от двухмандатного Северного избирательного округа № 17[5], состоял во фракции «Единая Россия». Работал в комитете по экономической политике. Входил в состав постоянной комиссии по вопросам природных ресурсов, нефтегазового комплекса и энергетике[2].
В августе 2004 года Сергей Жвачкин был назначен на должность генерального директора ООО «Кубаньгазпром»[6][7], являющегося дочерним предприятием ОАО «Газпром» и работающего на территории Кубани, Ростовской области и Республики Адыгея[2]. Географическая удаленность от Томской области не прервала депутатской деятельности Жвачкина. Он продолжал участвовать в работе комитета по экономической политике областной думы вплоть до истечения своих депутатских полномочий в марте 2007 года[2].
В апреле 2007 года назначен на должность генерального директора ООО «Газпром трансгаз-Кубань» (с июля 2011 года — «Газпром трансгаз Краснодар»)[8][9].
Во время работы на Кубани Сергей Жвачкин реализовал международные экспортные проекты «Газпрома». «Газпром трансгаз Краснодар» стал оператором газопроводов «Голубой поток» и «Южный поток»[10].
С 1999 по 2004 и с февраля 2012 года — президент футбольного клуба «Томь»[10][11].
7 февраля 2012 года тогдашний президент РФ Дмитрий Медведев предложил Томской областной думе кандидатуру Жвачкина для утверждения на пост губернатора Томской области[12]. 15 февраля Дума Томской области утвердила Сергея Жвачкина на посту губернатора. За его кандидатуру проголосовали 32 депутата из 39[13]. Инаугурация прошла 17 марта[14].
С июля 2014 года — председатель наблюдательного совета Национального исследовательского Томского политехнического университета[16][17]. Председатель попечительского совета Губернаторского Светленского лицея[18].
В марте 2015 года местная томская телекомпания ТВ2 обнародовала на своем сайте данные, о том, что Сергей Жвачкин являясь действующим губернатором, владеет долей в ООО «Таежное», которое находится в поселке Каргасок Томской области. Согласно федеральному закону «О государственной гражданской службе РФ» Жвачкину как действующему губернатору запрещено заниматься предпринимательской деятельностью[21]. Департамент информационной политики администрации Томской области сообщил, что Сергей Жвачкин действительно владеет долей в уставном капитале ООО «Таежное». «Однако в полном соответствии с законом он передал эту долю в 2012 году в доверительное управление сроком на пять лет, что не лишает губернатора права собственности на переданную долю. Неудивительно, что сведения о его собственности отражаются в базах данных», — пояснили в департаменте. Вместе с тем в обладминистрации подчеркнули, что публиковать сведения о доходах от этой деятельности в декларации глава региона не обязан, так как они не превышают общий доход за три последних года[22].
21 февраля 2017 года назначен Президентом России Владимиром Путиным временно исполняющим обязанности Губернатора Томской области до вступления в должность избранного губернатора[23].
10 сентября 2017 года всенародным голосованием избран губернатором на второй срок, набрав 60,58 % голосов[24]. Инаугурация прошла 18 сентября[25].
Женат, имеет двух дочерей[3]. По состоянию на 2017 год супруга владела недвижимостью на территории Украины (земельный участок в составе дачных объединений площадью 31,72 сотки с дачным домом площадью 277,6 квадратных метра)[35][36]. Одна из дочерей Жвачкина Анастасия, замужем за Антоном Астаховым, сыном известного адвоката и телеведущего Павла Астахова[37][38]. После свадьбы взяла фамилию своего мужа[39]. В ноябре 2022 года Астахов-младший был приговорен Фрунзенским районным судом Саратова к 3,5 года колонии общего режима по части 4 статьи 159 УК РФ (мошенничество, совершенное организованной группой либо в особо крупном размере)[40][41].
Увлечения
Охота, рыбалка[3]. Главное хобби Сергея Жвачкина – художественная фотография. Во всех поездках губернатора сопровождает любимый фотоаппарат Canon. Основная тематика фоторабот – родная природа, животный мир, лесные растения, подводный мир (фотографирование коралловых рыб и гидробионтов), архитектурные и религиозные достопримечательности[42].