Родился 31 марта 1938 г. в Москве в семье архитекторов Михаила Григорьевича Бархина (1906-1988) и Елены Борисовны Новиковой (1912-1996).
В 1962 г. окончил Московский архитектурный институт. После этого три года работал в архитектурном бюро "Моспроект-2".
Творческая деятельность
В 1967 г. Сергей Бархин дебютировал в качестве сценографа. Совместно с Михаилом Аникстом оформил в Московском театре "Современник" спектакль "Баллада о невеселом кабачке" по пьесе Эдварда Олби.
В 1968 г. участвовал в оформлении постановки "Тартюф" по произведению Мольера, осуществленной Юрием Любимовым в Театре на Таганке.
Впоследствии выступал сценографом спектаклей, поставленных в "Современнике", Московском художественном академическом театре СССР им. М. Горького, Государственном академическом театре им. Моссовета, а также в театрах Свердловска (ныне Екатеринбург), Куйбышева (ныне Самара) и других городов.
С конца 1980-х гг. Сергей Бархин сотрудничал с режиссерами Московского театра юного зрителя (МТЮЗ) Генриеттой Яновской и Камой Гинкасом. Участвовал в оформлении более 20 спектаклей МТЮЗа. В их числе: "Собачье сердце" по Михаилу Булгакову, "Соловей" по Хансу Кристиану Андерсену, "Иванов и другие" по Антону Чехову, "Гроза" по пьесе Александра Островского, "Свидетель обвинения" по Агате Кристи, "С любимыми не расставайтесь..." по Александру Володину, "Слон" по пьесе Александра Копкова.
В 1988-1990 гг. Сергей Бархин являлся главным художником Московского академического музыкального театра им. К. С. Станиславского и Вл. И. Немировича-Данченко. Оформил постановки опер "Пират" Винченцо Беллини и "Борис Годунов" Модеста Мусоргского, балета "Ромео и Джульетта" Сергея Прокофьева.
С 1995 по 2000 г. - главный художник Государственного академического Большого театра. Участвовал в оформлении опер "Травиата", "Аида" и "Набукко" Джузеппе Верди, "Иоланта" Петра Чайковского, "Франческа да Римини" Сергея Рахманинова, "Псковитянка" Николая Римского-Корсакова, балетов "Жизель" Адольфа Адана и "Дон Кихот" Людвига Минкуса.
С 2010-х гг. Сергей Бархин регулярно выступал как сценограф спектаклей Московского академического театра им. Вл. Маяковского. Участвовал в работе над постановками: "Таланты и поклонники" по пьесе Александра Островского, "Господин Пунтила и его слуга Матти" по произведению Бертольта Брехта, "Плоды просвещения" по пьесе Льва Толстого, "Обломов" по роману Ивана Гончарова, "Семейный альбом" по пьесе Томаса Бернхарда "На покой".
В общей сложности оформил около 200 оперных, балетных и драматических постановок.
Сергей Бархин также работал в качестве художника книги. Среди оформленных им произведений: роман Айрис Мердок "Алое и зеленое" (издание 1968 г.), сборники пьес Антонио Буэро Вальехо (1977) и Петера Хакса (1979), "Кентерберийские рассказы" Джеффри Чосера (1980), роман Оноре де Бальзака "Шагреневая кожа" (1983).
Педагогическая деятельность
В 1992 г. выступил в качестве одного из создателей кафедры сценографии в Российской академии театрального искусства - ГИТИС (ныне Российский институт театрального искусства - ГИТИС), заведовал ею до 2008 г. Профессор (2000).
19 ноября 2020 г. стало известно, что Сергей Бархин скончался на 83-м году жизни. Причиной смерти стал рак легких.
Членство в профессиональных объединениях
Сергей Бархин являлся членом Союза архитекторов России, Союза художников России, Союза театральных деятелей РФ.
С 2011 г. был действительным членом Российской академии художеств (отделение театрально- и кинодекорационного искусства).
Звания, награды
Народный художник РФ (1998). Заслуженный деятель искусств РСФСР (1991).
Лауреат Государственной премии РФ в области литературы и искусства за 1993 г. и 2001 г.
Пять раз был удостоен театральной премии "Золотая маска" (1995, 2001, 2005, 2013 - в категории "Драма. Работа художника"; 2011 - в номинации "Музыкальный театр. Работа художника по костюмам"), четыре раза - театральной премии "Хрустальная Турандот" (1999, 2010, 2016 - в категории "Лучшая сценография", 2011 - в почетной номинации "Театральное достояние").
Обладатель Международной премии Станиславского (2002).
Личные сведения
Был несколько раз женат. Дочери - Анна (род. 1966) и Елена (род. 1970), сын - Михаил (род. 1968).