Ο Σέργιος Αλεξάνδροβιτς από τον Οίκο των Ρομανώφ ήταν μέγας δούκας της Ρωσίας, γιος του αυτοκράτορα Αλεξάνδρου Β΄ και θείος του τσάρου Νικολάου Β΄.
Γεννήθηκε στο Ανάκτορο της Αικατερίνης στο Τσάρσκογιε Σελό της Αγίας Πετρούπολης και ήταν το έβδομο παιδί και ο πέμπτος γιος του Αλεξάνδρου Β΄ της Ρωσίας και της Μαρίας της Έσσης (Μαρίας Αλεξάνδροβνας), κόρης του Λουδοβίκου Β΄ δούκα της Έσσης και του Ρήνου.
Πέρασε τα πρώτα χρόνια της ζωής του στα Χειμερινά Ανάκτορα στην Αγία Πετρούπολη και στο Ανάκτορο της Λιβαδιάς στην Κριμαία.
Το 1884 παντρεύτηκε την Ελισάβετ (μετέπειτα Ελισάβετ Φεοντόροβνα) στα Χειμερινά Ανάκτορα και έμειναν στην Αγία Πετρούπολη, στο Μέγαρο Μπελοζέλσκυ που μετονομάστηκε Παλάτι του Σεργίου. Είχαν ακόμη τη βίλλα Φέρμε στο Πέτερχοφ, την Έπαυλη Ιλλίνσκογιε στα περίχωρα της Μόσχας και το Ούσοβο, έπαυλη στην όχθη του Μόσκοβα.