С 1980 по 1982 год работал слесарем, бригадиром, мастером участка на Челябинском трубопрокатном заводе.
В 1982-1984 годах — заведующий отделом комсомольских организаций Ленинского районного комитета Всесоюзного ленинского коммунистического союза молодежи (ВЛКСМ) Челябинска.
С 1984 года был заместителем председателя Когалымского сельского совета народных депутатов, с 1985 года - начальником управления жилищно-коммунального хозяйства г. Когалыма.
В 1986-1988 годы — секретарь городского исполнительного комитета Совета народных депутатов г. Когалыма.
С 1988 по 1990 год занимал должность заместителя заведующего организационным отделом Ханты-Мансийского окружного комитета Коммунистической партии Советского Союза (КПСС).
В 1990-1991 годы — начальник государственной налоговой инспекции Когалыма.
В 1991 году — глава администрации Когалыма.
В 1993-1994 годы работал первым заместителем главы администрации Ханты-Мансийского автономного округа.
С апреля 1994 года по июль 2000 года занимал должность председателя Думы Ханты-Мансийского автономного округа I и II созывов.
С января 1996 года по сентябрь 2000 года являлся членом Совета Федерации Федерального собрания РФ по должности, как представитель законодательного органа ХМАО.
С мая 1999 года — член президиума политсовета блока Вся Россия.
С 11 июля 2000 года по 15 февраля 2001 года был первым заместителем полномочного представителя президента РФ в Уральском федеральном округе Петра Латышева.
В 2001-2005 годах — губернатор Тюменской области.
17 февраля 2005 года депутаты Тюменской областной думы наделили Сергея Собянина полномочиями губернатора Тюменской области по представлению президента РФ.
С 14 ноября 2005 года по 7 мая 2008 года занимал пост руководителя Администрации президента РФ.
В 2005-2010 годах являлся постоянным членом Совета безопасности РФ.
С 12 мая 2008 года по 21 октября 2010 года заместитель председателя правительства РФ руководитель Аппарата правительства РФ.
С 2010 года — мэр Москвы.
