Родился в селе Рамонь, ныне Воронежской области, в семье служащего. В 1861 г. поступил в кадетский корпус, преобразованный вскоре в военную гимназию. Успешно окончив ее, в 1867 году поступил в Александровское военное училище в Москве, откуда был переведен в Михайловское артиллерийское училище в Петербурге. В 1872 г. в чине поручика зачислен в Михайловскую артиллерийскую академию. После выпуска из нее в 1875 г. в течение почти 20 лет работал на

Тульском оружейном заводе сначала помощником начальника, затем начальником инструментальной мастерской. В 1894 г., в связи с организацией производства мосинских винтовок. на Сестрорецком оружейном заводе, был назначен его начальником, где и проработал до последних дней своей жизни. Конструкторская деятельность С. И. Мосина началась в 1882 г. с переделок однозарядных винтовок Бердана в магазинные. В дальнейшем он выходит на широкий путь самостоятельного творчества, создает ряд оригинальных систем, завершившихся принятием на вооружение русской армии его винтовки: Мосин.1938 г.(карабин) , Мосин.1944г.(карабин) , Мосин.1891г. (пехотная винтовка) , Мосин.1891 г. (драгунская и казачья винтовки) Мосин.1891/1907 г. (карабин ) , Мосин.1891 г. (пехотная винтовка с прицелом 1910 г.) , Мосин.1981/1930 г.