Народився 2.11.1902 у Нижньому Новгороді (Росія). Закінчив Моск. вище технічне училище (1928). У 1946—51 — директор Інституту електротехніки АН УРСР в Києві. З 1952 — професор Моск. фізико-технічного інституту. З 1953 академік АН СРСР.У 1953—73 — директор Інституту точної механіки і обчислювальної техніки АН СРСР. Був нагороджений державними нагородами СРСР. Помер 03.07.1974. Президією НАН України засновано премію імені С.О.Лебедєва.
Наукові праці в галузі електроенергетики, автоматики та обчислювальної техніки. Розробив принципи побудови електронних обчислювальних машин із програмою, що зберігається в пам'яті, і на цій основі створив першу вітчизняну цифрову обчислювальну машину «МЭСМ» (1950), серію «БЭСМ» та ін. зразки електронної обчислювальної техніки