Родился в Москве. Выпускник Музыкальной школы-семилетки им. Гнесиных (класс Наталии Юрловой (1969)), Музыкального училища при Московской консерватории им. П. И. Чайковского (класс Рафаила Чернова (1973)), Московской консерватории им. П. И. Чайковского (класс народной артистки СССР, профессора Татьяны Николаевой (1978)), ассистентуры-стажировки Государственного музыкально-педагогического института имени Гнесиных (класс профессора Теодора Гутмана (1983)).
Сергей Сенков — представитель всемирно известной российской фортепианной школы, ученик и последователь выдающихся отечественных пианистов и педагогов: народной артистки СССР, лауреата Государственной премии Татьяны Петровны Николаевой (ученицы Александра Гольденвейзера) и профессора Теодора Давидовича Гутмана (ученика Генриха Нейгауза).
Ведет интенсивную концертную деятельность в России и за рубежом, призер всесоюзных конкурсов пианистов (1977, 1983). Выпустил ряд компакт-дисков с фортепианными произведениями Рахманинова, Моцарта и Равеля (1991–2003).
Сергей Сенков является вице-президентом Фонда А. Н. Скрябина, возглавляет научную работу Фонда. Постоянный участник учебно-методических семинаров, научных конференций, мастер-классов в России, Великобритании, Франции, Швейцарии, Дании, Мексике, Южной Корее и других странах, входит в жюри национальных и международных музыкальных конкурсов. Сергей Сенков со студентами своего класса постоянно выступает в Музее-усадьбе С. В. Рахманинова «Ивановка».
Научные интересы связаны с проблемами фортепианного исполнительства. В 1991 году защитил кандидатскую диссертацию «Специфика стиля и проблемы интерпретации фортепианных сонат и вариаций С. В. Рахманинова». Автор многочисленных статей, посвященных творчеству С. В. Рахманинова и А. Н. Скрябина, редактор-составитель сборников научных статей по вопросам исполнительской интерпретации, музыкального образования и культуры.