Сергей Цыб родился 29 апреля 1968 года в Обнинске Калужской области.

Окончил с отличием Российскую экономическую академию имени Г. В. Плеханова.

В 1991—1996 годах был коммерческим директором экспериментального межотраслевого научно-производственного центра «Апекс» (Москва), затем последовательно занимал должности генерального директора в ТОО «РКЦ» (Москва, 1996—1999), ЗАО «Медбиофармацентр» (Москва, 2000—2006), ООО «Радиопрепарат» (Москва, 2006—2007).

14 декабря 2007 года был назначен на должность директора Департамента химико-технологического комплекса и биоинженерных технологий Министерства промышленности и энергетики Российской Федерации. 18 июля 2008 года назначен на должность директора Департамента химико-технологического комплекса и биоинженерных технологий Министерства промышленности и торговли Российской Федерации.

В 2009 году в Российской экономической академии имени Г. В. Плеханова защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата экономических наук по теме «Стратегическое управление отраслевым развитием: на примере фармацевтической промышленности»[1].

Автор (во главе департамента) федеральной целевой программы «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу» (Фарма-2020).

7 октября 2013 года распоряжением премьер-министра Дмитрия Медведева назначен заместителем министра промышленности и торговли Российской Федерации.