Sergej Volkov, u potpunosti Sergej Aleksandrovič Volkov, (rođen 1. travnja 1973., Chuguyev, Harkovska oblast, Ukrajina, SSSR [sada u Ukrajini]), ruski vojni pilot i kosmonaut - prvi drugi naraštaj kozmonauta, nakon svog oca Aleksandra Volkova, u svemir.
Volkov je diplomirao na Akademiji zrakoplovnih snaga Marina Raskova za pilote u Tambovu u Rusiji, diplomirajući pilotiranje i inženjerstvo 1995. Nakon završetka studija Volkov je ušao u ruske zračne snage i služio je kao pomoćnik zapovjednika zrakoplova u vojnom transportnom zrakoplovstvu.
Godine 1997. Volkov je izabran za kandidata za kozmonaute, a osnovnu obuku za kosmonaute primio je sve dok se 1999. godine nije kvalificirao kao testni kosmonaut. Volkov je započeo u siječnju 2000. s ruskom Saveznom svemirskom agencijom kao zapovjednik Soyuz TMA i Međunarodne svemirske stanice (ISS) inženjer leta, a služio je i kao član rezervne posade za nekoliko ISS misija. Volkov je poletio u svemir na brodu Soyuz TMA-12 8. travnja 2008, s ruskim inženjerom letakom Olegom Kononenkom i južnokorejskim sudionicima svemirskog leta Yi So-Yeon u sklopu ekspedicije 17 na ISS. Tim letom postao je prvi kozmonaut druge generacije u povijesti. Njegov je otac proveo 391 dan u svemiru u tri misije (1985., 1988. i 1991.) i vodio je program obuke ruskog kosmonauta. Iako su sinovi slijedili svoje očeve u korpus kozmonauta, Volkovi su bili prvi dvojac kosmonauta između oca i sina koji je poletio u svemir.
Volkov je proveo 198 dana u svemiru, izvodeći znanstvene i tehničke eksperimente i izvodeći projekte održavanja, servisa i popravaka na ISS-u i na Soyuz TMA-12. Također je izveo dvije svemirske šetnje, tijekom kojih su on i Kononenko pregledali svemirski brod Soyuz TMA-12, uklonili i instalirali znanstvene eksperimente, te postavili docking target za ruski modul zakazan za lansiranje 2009. Kao zapovjednik ISS-a za ekspediciju 17, Volkov zaradio odlikovanje kao najmlađi do danas zapovjednik ISS-a. Na Zemlju se vratio na brodu Soyuz TMA-12 24. listopada 2008. Nakon leta Volkov je nastavio služiti u ruskim zračnim snagama (s činom potpukovnika) i ostao je aktivni kozmonaut.
Volkov se vratio na ISS u Soyuzu TMA-02M, koji je lansiran 7. lipnja 2011, zajedno s američkim astronautom Michaelom Fossumom i japanskim astronautom Furukawa Satoshijem. On i ruski kozmonaut Aleksandr Samokutyayev izveli su svemirsku šetnju u kojoj su premjestili malu dizalicu na vanjsku površinu stanice. Na Zemlju se vratio 22. novembra 2011.
Za svoj posljednji svemirski let, Volkov je poletio na ISS 2. rujna 2015., na Soyuz TMA-18M s kazahstanskim kozmonautom Aydynom Aimbetovom i danskim astronautom Andreasom Mogensenom. On i ruski kozmonaut Jurij Malenčenko izveli su svemirsku šetnju u kojoj su zamijenili eksperimente koji su bili pričvršćeni na ruske module stanice. Na Zemlju se vratio 2. ožujka 2016. s američkim astronautom Scottom Kellyjem i ruskim kozmonautom Michaelom Korniyenkom, koji su obojica proveli 340 dana u svemiru kako bi proučavali zdravstvene učinke dugotrajnih svemirskih letova.
Volkov se povukao iz korpusa kosmonauta u veljači 2017. Na svoja tri svemirska leta proveo je ukupno gotovo 548 dana u svemiru.
