Sergej Volkov, v celoti Sergej Aleksandrovič Volkov, (rojen 1. aprila 1973, Čugujev, Harkovska oblast, Ukrajina, ZSSR [zdaj v Ukrajini]), ruski vojaški pilot in kozmonavt - prvi drugi generacijski kozmonavt po očetu Aleksandru Volkovu, v vesolje.
Volkov je diplomiral na tamkajšnji letalski akademiji Marina Raskova za pilote v Tambovu v Rusiji, z diplomo pilota in inženiringa leta 1995. Po končanem študiju je Volkov vstopil v ruske zračne sile in služil kot pomočnik poveljnika zrakoplova v vojaškem prometnem letalstvu.
Leta 1997 je bil Volkov izbran za kandidata za kozmonavta in je dobil osnovno usposabljanje za kozmonavte, dokler se ni leta 1999 kvalificiral kot testni kozmonavt. Volkov se je januarja 2000 usposabljal pri Ruski zvezni vesoljski agenciji kot poveljnik Soyuz TMA in Mednarodne vesoljske postaje (ISS) letalski inženir in je bil član rezervnega osebja za več misij ISS. Volkov je 8. aprila 2008 poletel v vesolje z letalom Soyuz TMA-12, ruski letalski inženir Oleg Kononenko in južnokorejski udeleženec vesoljskega leta Yi So-Yeon v okviru ekspedicije 17 na ISS. S tem poletom je postal prvi kozmonavt druge generacije v zgodovini. Njegov oče je v treh misijah (leta 1985, 1988 in 1991) preživel 391 dni v vesolju in vodil ruski program usposabljanja za kozmonavte. Čeprav sta sinova že pred tem sledila očetom v korpus kozmonavtov, so bili Volkovi prvi duet očetov in sin, ki je poletel v vesolje.
Volkov je v vesolju preživel 198 dni, izvajal znanstvene in tehnične poskuse ter izvajal projekte vzdrževanja, servisiranja in popravil na ISS in na Soyuz TMA-12. Izvedel je tudi dva vesoljska sprehoda, med katerima sta s Kononenko pregledala vesoljsko plovilo Soyuz TMA-12, odstranila in namestila znanstvene poskuse ter namestila priklopno tarčo za ruski modul, ki naj bi bil izstreljen leta 2009. Volkov si je prislužil odlikovanje kot najmlajši dosedanji poveljnik ISS. Na Zemljo se je vrnil na letalo Soyuz TMA-12 24. oktobra 2008. Po letu je Volkov še naprej služil v ruskih zračnih silah (z činom podpolkovnika) in ostal aktivni kozmonavt.
Volkov se je z ameriškim astronavtom Michaelom Fossumom in japonskim astronavtom Furukawa Satoshi vrnil na ISS v Soyuzu TMA-02M, ki se je začel 7. junija 2011. Z ruskim kozmonavtom Aleksandrom Samokutjajevom sta opravila vesoljski sprehod, v katerem sta z žerjavom premaknila zunanjost postaje. Na Zemljo se je vrnil 22. novembra 2011.
Volkov se je za svoj zadnji vesoljski polet izstrelil na ISS 2. septembra 2015 na letalu Soyuz TMA-18M s kazahstanskim kozmonavtom Aydynom Aimbetovom in danskim astronavtom Andreasom Mogensenom. On in ruski kozmonavt Jurij Malenčenko sta naredila vesoljski sprehod, v katerem sta zamenjala poskuse, ki so bili pritrjeni na ruske module postaje. Na Zemljo se je vrnil 2. marca 2016 z ameriškim astronavtom Scottom Kellyjem in ruskim kozmonavtom Michaelom Korniyenkom, oba sta preživela 340 dni v vesolju, da sta preučila zdravstvene učinke dolgotrajnih vesoljskih poletov.
Volkov se je februarja 2017. upokojil iz korpusa kozmonavtov. Na svojih treh vesoljskih poletih je v vesolju preživel skupno skoraj 548 dni.
