Родился 29 августа 1958 г. в Саранске Мордовской АССР (ныне - Республика Мордовия).
В 1980 г. окончил юридический факультет Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева по специальности "юрист".
С 1980 г. служил в органах внутренних дел. Был заместителем командира отдельного батальона патрульно-постовой службы милиции, заместителем начальника милиции общественной безопасности МВД Республики Мордовия по Саранску (1996).
С 1999 по 2000 гг. - начальник отдела охраны общественного порядка Управления по Северному Кавказу МВД России.
В 2000-2001 гг. - начальник Управления внутренних дел МВД России по Чеченской Республике. Главный инспектор инспекции Главного оргинспекторского управления МВД РФ.
В 2002-2005 гг. - министр внутренних дел Республики Тыва.
С августа 2005 г. по декабрь 2008 г. - министр внутренних дел Республики Северная Осетия - Алания.
1 декабря 2009 г. Сергей Аренин был назначен начальником ГУВД по Саратовской области. 26 сентября 2017 г. освобожден от должности в связи с переходом на работу в Совет Федерации РФ.
В 2017-2022 гг. - член Совета Федерации РФ от исполнительного органа власти Саратовской области. Был наделен полномочиями сенатора в сентябре 2017 г. Входил в комитет Совета Федерации по обороне и безопасности. В сентябре 2022 г. в верхней палате парламента его сменил Андрей Денисов, бывший посол РФ в КНР.
Общая сумма декларированного дохода за 2016 г. составила 2 млн 259 тыс. руб., супруги - 705 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2017 г. составила 2 млн 718 тыс. руб., супруги - 136 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2018 г. составила 5 млн 688 тыс. руб., супруги - 1 млн 379 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2019 г. составила 6 млн 702 тыс. руб., супруги - 1 млн 452 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2020 г. составила 6 млн 282 тыс. руб., супруги - 3 млн 311 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2021 г. составила 6 млн 505 тыс. руб., супруги - 1 млн 728 тыс. руб.
Генерал-лейтенант полиции (2011).
Награжден орденом Мужества, медалями "За отвагу", "За безупречную службу" I, II, III степеней. Имеет благодарность президента РФ.