Военачальник. Главный маршал артиллерии (6.5.1961, в 1963 понижен в воинском звании до генерал-майора артиллерии). Герой Советского Союза (29.5.1945, лишён звания в 1963). Родился 21.8(2.9).1901 в городе Дмитров, ныне Московской области. Член Коммунистической партии с 1941. В Советской Армии с 1919. Окончил Детскосельские командные курсы тяжёлой артиллерии (1921), экстерном Артиллерийскую школу (1926), Курсы усовершенствования командного состава (1930), Высшие академические курсы при Военной академии Генштаба (1951). Участник гражданской войны. С 1921 служил в артиллерии, командовал взводом, помощник командира батареи и командир батареи, помощник командира и командир артиллерийского полка. С марта 1941 начальник артиллерии 6-го стрелкового корпуса в Киевском особом военном округе. В начале Великой Отечественной войны начальник артиллерии 6-го стрелкового корпуса, с ноября 1941 — 40-й армии Юго-Западного фронта, с сентября 1942 — 60-й армии Воронежского фронта. С октября 1942 и до конца войны — командующий артиллерией Воронежского (с октября 1943 года — 1-го Украинского) фронта. Принимал участие в приграничном сражении северо-западнее Львова и Киевской оборонительной операции. Осуществлял руководство боевым применением артиллерии при окружении и полном разгроме группировки противника под Сталинградом. Участвовал в планировании и проведении артиллерийского обеспечения битв на Курской дуге и за Днепр. Умело руководил боевыми действиями артиллерии, в том числе с широким применением крупных артиллерийских соединений, в Киевской, Корсунь-Шевченковской, Львовско-Сандомирской, Берлинской, Пражской операциях. После войны командующий артиллерией Прикарпатского и Закавказского военных округов, начальник Главного артиллерийского управления (ГАУ) — заместитель командующего артиллерией Советской Армии (1952—53), начальник ГАУ (1953—55). С марта 1955 — командующий артиллерией, с января 1961 по март 1963 — командующий ракетными войсками и артиллерией Сухопутных войск. Кандидат в члены ЦК КПСС (1961—63). Депутат Верховного Совета СССР 6-го созыва (1962—63). Награждён 4 орденами Ленина (одного лишён в 1963), 3 орденами Красного Знамени, орденом Суворова 1-й степени, 2 орденами Кутузова 1-й степени, орденом Красной Звезды, медалями, а также иностранными орденами. Скончался 1.3.1971 в Москве.

В 1963 понижен в звании до генерал-майора артиллерии, лишён звания Героя Советского Союза и отправлен в отставку за потерю бдительности по шпионскому делу О.В.Пеньковского. Попытки сослуживцев добиться реабилитации и вернуть звания отвергались.

Вместе с С.С.Варенцовым похоронена Варенцова Екатерина Карповна (1903–1976), жена С.Варенцова.