Родился в Ленинграде 7 сентября 1960 года .
В 1977 году поступил в Ленинградский государственный университет им. А. А. Жданова на филологический факультет.
В 1984—1986 — срочная служба в Вооружённых силах.
Начал работать в специализированном внешнеторговом объединении «Техноэкспорт» Государственного комитета по внешним экономическим связям Совета Министров СССР (через «Техноэкспорт» осуществлялась поставка в социалистические и развивающиеся страны промышленного и иного оборудования для предприятий и др. объектов, сооружаемых СССР), от которого был направлен переводчиком в Мозамбик, бывшую португальскую колонию, где после обретения независимости шла гражданская война. В создании Вооруженных сил участвовали советские военные советники и специалисты, которые разрабатывали организационно-штатные структуры, организовывали службу войск, боевую подготовку, материально-техническое обеспечение. Вооружение и боевая техника поступали из СССР.
Затем работал военным переводчиком в Анголе — другой бывшей португальской колонии, где в тот момент также шла гражданская война.
Вернувшись из Анголы, Игорь Сечин устроился в иностранный отдел Ленинградского университета, отвечавший за выезд советских студентов и преподавателей на стажировку за границу.
В 1988 году перешёл в исполком Ленсовета в отдел породнённых городов, где срочно потребовался человек, владеющий португальским языком, для работы с одним из городов-побратимов Ленинграда — Рио-де-Жанейро. Занимал посты ведущего инструктора, специалиста 1-й категории Управления внешнеэкономических связей исполкома Ленсовета.
С Владимиром Путиным Игорь Сечин познакомился по одним данным в конце 1980-х в ЛГУ, где Сечин работал в иностранном отделе университета, а Путин — помощником проректора по международным связям. По другим — в 1990 году в ходе визита в Бразилию, когда Владимир Путин был помощником председателя Ленсовета Анатолия Собчака.
23 мая 1990 председателем Ленсовета был избран народный депутат Анатолий Собчак. В мае он назначил своим советником Владимира Путина. Сечин на тот момент продолжал трудиться в отделе породненных городов и вел несколько направлений: Рио-де-Жанейро, Барселона, а позднее—Милан.
12 июня 1991 Анатолий Собчак был избран мэром Санкт-Петербурга на выборах, проходивших одновременно с выборами президента России. После избрания на пост мэра, Собчак назначил Путина председателем Комитета по внешним связям мэрии Санкт-Петербурга. Став заместителем Собчака, Путин взял Сечина к себе в аппарат, где тот в разных должностях работал с 1991 по 1996 год.
С июня 1991 Сечин — сотрудник мэрии Ленинграда (потом — Санкт-Петербурга). Главный специалист, помощник руководителя, начальник аппарата первого заместителя мэра — председателя комитета по внешним связям мэрии Санкт-Петербурга (председателем комитета в этот период был Владимир Путин).
В августе 1996 года, после поражения Анатолия Собчака на губернаторских выборах, Владимир Путин был приглашён на работу в Москву в должности заместителя управляющего делами президента Российской Федерации Павла Бородина. В Москву, на новое место службы, Путин пригласил и Игоря Сечина.
1996—1997 — специалист 1-й категории, заместитель начальника отдела по работе с собственностью за рубежом Управления внешних экономических связей Управления делами президента России.
1997—1998 — начальник общего отдела Главного контрольного управления Управления делами Президента России.
В 1998 году Сечин защитил в Санкт-Петербургском горном институте диссертацию на соискание ученой степени кандидата экономических наук на тему "Экономическая оценка инвестиционных проектов транзита нефти и нефтепродуктов".
1998 — руководитель аппарата первого заместителя руководителя Администрации Президента России.
1998—1999 — советник заместителя руководителя Администрации Президента России.
август 1999 — назначен руководителем секретариата председателя Правительства России.
31 декабря 1999 года в связи с досрочным уходом президента России Бориса Ельцина в отставку исполняющим обязанности президента Российской Федерации был назначен Владимир Путин. В тот же день он определил состав своей администрации. В её состав он включил и Сечина — Игорь Иванович был назначен заместителем руководителя Администрации Президента России и занимал эту должность до мая 2008 года.
5 июня 2004 года Сечин был избран в новый совет директоров нефтяной компании «Роснефть», а через месяц, 27 июля, был избран председателем совета директоров.
С 12 мая 2008 по 21 мая 2012 г. — заместитель Председателя Правительства Российской Федерации
С 23 мая 2012 г. - президент ОАО "Роснефть"