Окончил Николаевское инженерное училище. В 1885 г. подпоручик саперного батальона. С 1908 г. постоянный член Совета по делам местного хозяйства, затем председатель Псковской уездной земской управы. Депутат Государственной Думы третьего созыва (1907—1912, формально с 10.06.1911 г. (был доизбран взамен выбывшего члена ГД)), член фракции русских националистов. В 1912 избран членом Государственного совета от Псковского земства, примкнул к правой группе, позже перешёл в состав группы правого центра. С 1913 г. Псковский губернский предводитель дворянства.

Во время первой мировой войны — главноуполномоченный по устройству беженцев северного района. В сферу полномочий С. И. Зубчанинова входили, помимо других областей, белорусские губернии: Виленская, Гродненская, Витебская, Минская, Могилевская. Главноуполномоченные определяли порядок выселения с территории фронтов, направления и способы транспортировки беженцев на новое место жительства вглубь страны.

В 1917 г. член Поместного собора по избранию от Государственного Совета. На Собор не прибыл.

Зубчанинов, Сергей Иванович
 Льняное дело : Доклад Председателя Губернской Управы С.И. Зубчанинова Псковскому Очередному Губернскому Земскому Собранию в съезде 1909 года. - Псков : Электрическая  Типография Губернского Земства, 1910. - 18 с.