Родился в 1774 году. Происходил из дворян Ланских Галичского уезда Костромской губернии. Сын генерал-майора Николая Сергеевича Ланского (1746–1812) и его супруги Анны Петровны Тормасовой. Племянник генерала от кавалерии А.П. Тормасова и сенатора В.С. Ланского.

Тщательно обучался дома, как гражданским наукам, так и военным. Когда домашние сочли Сергея достаточно подготовленным ко взрослой жизни, его определили в ноябре 1783 года фурьером в лейб-гвардии Измайловский полк.

В апреле 1797 года произведен в прапорщики. В сентябре 1798 года получил чин подпоручика. В марте 1801 года с чином штабс-ротмистра переведен в лейб-гвардии Конный полк и назначен адъютантом цесаревича Константина Павловича. В октябре того же года произведен в ротмистры.

23 мая 1802 перешел на гражданскую службу в Коллегию иностранных дел, получил чин надворного советника. 3 июля того же года в составе российской миссии отправился в Париж, где пробыл два года. В 1805 году стал камер-юнкером.

14 августа 1805 года, вскоре после начала войны с Наполеоном, вернулся на военную службу, получил чин полковника Мариупольского гусарского полка. Участник Русско-австро-французской войны 1805 года, отличился в Аустерлицком сражении, а также в арьергардных боях у Амштетена и Раусница.  12 декабря 1805 года был повышен в чине до полковника.

Командуя Польским уланским полком, сражался с французами в ходе Русско-прусско-французской войны 1806–1807 годов. Во время Русско- турецкой войны 1806–1812 в составе Дунайской армии командовал Белорусским гусарским полком, отличился в сражении при Татарице, в ходе взятия Разграда и при штурме Батина. 23 марта 1808 года пожалован во флигель-адъютанты. 3 августа 1810 года за отличие произведен в генерал- майоры.

С января 1811 года – шеф Белорусского гусарского полка, числившегося в 20-й бригаде 6-й кавалерийской дивизии 3-го корпуса Дунайской армии.

В ходе Отечественной войны 1812 года командовал отдельным отрядом в составе 3-й Западной армии, отличился в бою при Любомле, участвовал в сражении на реке Березина, а затем был назначен начальником кавалерии в корпусе генерал-адьютанта Ф.Ф. Винцингероде.

Участник Заграничных походов русской армии 1813–1814 годов. В кампанию 1813 года отличился в сражении при Калише, в ходе которого был разгромлен саксонский корпус генерала Ш. Ренье. Участвовал при взятии Дрездена, в сражениях при Люцене и Бауцене. В сражении под Кацбахом, командуя Белорусским и Александрийским гусарскими полками, разбил французскую кавалерию и смял пехоту на левом фланге. За отличие 15 сентября 1813 года произведен в генерал-лейтенанты.

Награжден орденами: российскими – Св. Анны I и II ст. с алмазами, Св. Владимира II и III ст., Св. Георгия III и IV ст.; прусскими – Красного Орла II ст. и «За заслуги»; золотой шпагой «За храбрость» с алмазами.

Ланской С.Н. отличался заботливостью о солдатах и удивительною неустрашимостью, обладал замечательным присутствием духа, которым не раз спасал свой отряд от неизбежной гибели. Знанием военного дела он приобрел полную доверенность подчиненных и уважение начальников; его причисляли к числу лучших генералов армии в свое время.

В составе армии Блюхера, командуя бригадой лёгкой кавалерии в корпусе  Фабиана Остен-Сакена , участвовал в переходе через Рейн и 23 февраля 1814 года в сражении при Краоне прикрывал со своей бригадой, находившейся в авангарде армии, отступление князя Михаила Воронцова. В этом сражении он был тяжело ранен. По сведениям гродненского историка Черепицы В.Н.: Ланской С.Н. умер после ранения через три недели в Намюре (город в центре Бельгии). «Боевые товарищи перевезли тело героя в Гродно и здесь похоронили, не исключено, что рядом с могилой его отца – генерал- майора Н.С. Ланского, упокоившегося на этом же кладбище летом 1812 года»

По другим сведениям: первоначально похоронен в Намюре, но в 1819 году его прах перезахоронен на православном кладбище в городе Гродно (ул. Антонова), так как Ланской при жизни велел себя похоронить на русской земле. В ту пору город Гродно принадлежал Российской империи и был самым западным её городом. Могила находится за церковью, ближе к реке Неман.

Памятник Ланскому Сергею Николанвичу – один из числа старейших на православном кладбище, сохранивших сведения о погребенном под ним человеке. Памятник установлен в 1815 году. Представляет собой ассиметричную архитектурную композицию, выполненную в стиле ампир. На постаментах установлены фрагменты канелированных мраморных колонн, между которыми расположена чаша с крестом. Текст на мемориальной доске памятника: «Здесь погребено тело генерал-лейтенанта Сергея Николаевича Ланского, с честью и славой служившего на полях брани; от полученной раны под селением Краоном февраля 23 дня к общему сожалению своих товарищей и подчиненных преставился в городе Намюре от рождения на 35 году сего 1814 марта 18 дня по полуночи в два ч.».

Исполнительный комитет Гродненского городского совета депутатов трудящихся принимал решения об улучшении состояния памятника. 5 октября 1962 года (решение № 910) о реставрации памятника и 8 сентября 1965 года (решение № 320) о капитальном ремонте.

Портрет генерала Ланского С.Н., написанный живописцем Джорждем Доу является частью Военной галереи Государственного Эрмитажа (Санкт- Петербург, Россия).

Именем Ланского в Гродно названа улица.