Родился 29.01.1932. Окончил Московский государственный историко-архивный институт (МГИАИ) в 1954 г.

Кандидатская диссертация: Жалованные и указные грамоты как источник по истории феодального иммунитета в первой половине XVI века (ИИ АН СССР, 1958).

Докторская диссертация: Очерки русской дипломатики (ИИ АН СССР, 1968).

По окончании МГИАИ С.М. Каштанов был принят в Институт истории СССР АН СССР (ныне — Институт российской истории РАН), где проработал 44 года. С 1956 года — младший научный сотрудник, с 1967 года — старший научный сотрудник, с 1986 года — ведущий научный сотрудник, с 1992 года — главный научный сотрудник, в 1995—2000 годах — руководитель Центра истории России в средние века и раннее новое время.

В 2001 году перешёл в Институт всеобщей истории РАН, где стал главным научным сотрудником и возглавил Центр специальных исторических дисциплин, сравнительного и теоретического источниковедения.

В 1972—1975 годах по совместительству исполнял обязанности  профессора Московского областного пединститута им. Н. Крупской, с 1987 года — профессора Историко-архивного института Российского государственного гуманитарного университета, с сентября 2011 года  — руководитель Высшей школы источниковедения, вспомогательных и специальных исторических дисциплин Историко-архивного института Российского государственнного гуманитарного университета.

С 1968 г. — член Археографической комиссии АН СССР (затем — РАН), с 2002 – её председатель.    

С 1977 года — член Международной комиссии по дипломатике. Действительный член Национальной академии наук и искусств Чувашской республики (2002), участник ряда международных конференций по экономической истории в Прато, международных конгрессов по истории и дипломатике, лектор для слушателей Высшей школы практических исследований Парижского университета (1994/95).

Область интересов:
Источниковедение, дипломатика, археография, сравнительно-исторические и сравнительно-источниковедческие исследования, история России и Зап. Европы в средние века и раннее новое время.

Сочинения:
Автор более 600 научных трудов на русском и иностранных языках.

Каштанов С. М. Социально-политическая история России конца XV—первой половины XVI века. — М.: Наука, 1967. — 392 с. — 1700 экз. (в пер.)

Каштанов С. М. Очерки русской дипломатики. — М., 1970.

Каштанов С. М. Акты Русского государства 1505—1526 гг. — М., 1975 (член авторского коллектива).

Каштанов С. М. Русская дипломатика. — М.: Высшая школа, 1988. — 232 с. — (Библиотека историка). (обл.)

Каштанов С. М. Финансы средневековой Руси. — М.: Наука, 1988. — 248 с. — 4150 экз. — (в пер.)

Каштанов С. М. Из истории русского средневекового источника: Акты X—XVI вв. — М.: Наука, 1996. — 272 с. — 700 экз. (в пер.)

Каштанов С. М. Актовая археография / Отв. ред. акад. В. Л. Янин; Рецензенты: акад. РАО С. О. Шмидт, д.и.н. А. Л. Хорошкевич; Институт российской истории РАН. — М.: Наука, 1998. — 320 с. — 1000 экз. — (в пер.)

Столярова Л. В., Каштанов С. М. Книга в Древней Руси (XI–XVI вв.). — М.: Русский Фонд Содействия Образованию и Науке, 2010. — 384 с. — 3000 экз. —  (в пер.)

Каштанов С. М. Исследование о молдавской грамоте XV века / Отв. ред. тома: д.и.н. Л. В. Столярова; Рецензенты: д.и.н. Б. Л. Фонкич, к.и.н. Т. В. Гимон; Институт всеобщей истории РАН. Университет Дмитрия Пожарского. — М.: Русский Фонд Содействия Образованию и Науке, 2012. — 240 с. — 3000 экз. — (в пер.)

Каштанов С. М. Исследования по истории княжеских канцелярий средневековой Руси / Отв. ред. акад. В. Л. Янин; Рецензенты: д.и.н., акад. РАО С. О. Шмидт, д.и.н. Л. В. Столярова; Институт всеобщей истории РАН. — М.: Наука, 2014. — 680 с. —  (в пер.)