С.А. Виноградов был сыном сельского священника. Начальное образование будущий художник получил в приходской школе, продолжил его в костромской гимназии, где увлёкся рисованием. С 1880 по 1889 годы Виноградов учился в МУЖВЗ у В.Д. Поленова, но был вынужден оставить учебу по состоянию здоровья. Еще в стенах Училища Виноградов восхищался творчеством А.Е. Архипова, и на первых порах в его работах сказывалось подражание мастеру. В 1890-е начинающий художник писал жанровые картины «ОБЕД РАБОТНИКОВ», (1890), «ГОРОД КУРСК» (1891). В это время он много путешествовал по России, жил на Украине. В 1897 поселился в Москве. В 1899 году Виноградов стал членом Товарищества передвижных художественных выставок. Вначале 1900-х художник отправился на Север, где писал пейзажные этюды. В этих работах впервые ярко проявился необыкновенный колористический талант Виноградова. В 1901-1902 Виноградов выступил одним из инициаторов выставки «36-ти художников», а в 1903 стал одним из членов-учредителей «Союза русских художников». Это объединение поставило своей целью продолжение демократических традиций искусства передвижников и обращение к достижениям ряда современных художников Западной Европы. В 1910-1924 Виноградов был председателем Комитета и участником всех выставок Союза, он принимал также участие в выставках объединения «Мир искусства». Виноградов блестяще сочетал в своем творчестве традиции пейзажа, заложенные передвижниками, и метод импрессионистов. К началу 1910-х художник, как и многие его товарищи по Союзу, СЮ. Жуковский, Л.В. Туржанский, отчасти П.И. Петровичев, увлекся темой русских усадеб («УСАДЬБА», 1910). Старина в усадьбах Виноградова только обозначена предметами убранства. Намного больше художника привлекали пленэрные мотивы парков. Так, среди членов Союза он выделялся как мастер «солнечного света», которым залито большинство его пейзажей («ВЕСНА», 1911). В 1912 Виноградов был избран академиком. Он также занимался преподавательской деятельностью и с 1897 по 1913 вел занятия в Московском училище Строганова.
С 1923 художник жил за границей. В 1924-1925 Виноградов возглавлял оргкомитет Выставки русского искусства в Америке. Из США по приглашению пейзажиста Н.П. Богданова-Бельского он уехал в Ригу и остался навсегда в этом городе.
Выставки
1904 Дюссельдорф
1906 Париж
1907 Берлин
1909 Мюнхен
1913 Мюнхен
1914 Прага
1924 Нью-Йорк
1925 Рига
1935 Рига
1936 Рига
1937 Рига