Сергей Погорелов родился в Волгограде, где и начал заниматься гандболом. Его первый профессиональный клуб – "Каустик", в составе которого Сергей стал четырёхкратным чемпионом России. Затем Погорелов продолжил карьеру за границей, выиграл Кубок кубков в составе испанской команды "Сьюдад-Реаль".
Выступал за сборную России. Чемпион Европы (1996), мира (1997) и Олимпийских игр (2000), серебряный призёр чемпионата Европы (1994), бронзовый призёр Олимпийских игр (2004). Заслуженный мастер спорта России.
Выступал за сборную России. Чемпион Европы (1996), мира (1997) и Олимпийских игр (2000), серебряный призёр чемпионата Европы (1994), бронзовый призёр Олимпийских игр (2004). Заслуженный мастер спорта России.