Sergio de Castro naît en 1922 à Buenos Aires, en Argentine. Ses parents sont d'origine espagnole. Son père étant diplomate, Sergio de Castro grandit de 1923 à 1932 en Suisse romande (à Lausanne et Genève) et en Italie (à Turin).

De 1933 à 1938, de Castro fréquente une école jésuite à Montevideo (Uruguay), puis commence à y étudier l'architecture et la musique. En 1941, il poursuit ses études à Buenos Aires auprès de Joaquín Torres García jusqu'en 1949 Vérifier. En 1945/1946, de Castro vit à Córdoba, en Argentine, et est l'assistant de Manuel de Falla. À cette époque, il se consacre principalement à la musique, à l'art monumental et à la peinture, et participe pour la première fois à des expositions.
En 1949, il devient professeur d'histoire de la musique au Nouveau Conservatoire de La Plata, en Argentine. La même année, il obtient une bourse de l'État français pour poursuivre ses études musicales à Paris. En novembre 1949, il s'installe à Paris, où il vit depuis lors. En 1950 et 1951, il voyage en Italie et visite notamment la Toscane, l'Ombrie, Venise, Rome et Naples. En 1951, il met fin à son activité de compositeur et se consacre à la peinture et à l'art verrier en tant qu'artiste indépendant. Dès 1952, de Castro présente ses premières expositions individuelles à Paris (Galerie Jeanne Castel) et à Buenos Aires (Galería Bonino).
De nombreuses étapes importantes et expositions suivent, notamment sa participation à la Documenta II à Kassel en 1959 et l'obtention du prix Hallmark à New York en 1960. En 1979, de Castro acquiert la nationalité française et est nommé chevalier, puis officier de l'Ordre des Arts et des Lettres en 1997. De 1981 à 1986, il est professeur invité à l'université de Strasbourg.

Au cours de sa carrière, de Castro réalise de nombreuses peintures et fresques murales monumentales et est considéré comme l'un des représentants les plus importants de la peinture abstraite après la Seconde Guerre mondiale.
Il s'adonne également à l'art verrier dès 1956. Il crée un vitrail « La Création du Monde » pour le couvent des bénédictines de Caen (1956-1958), un cycle pour l'église Dietrich Bonhoeffer à Hambourg (1968-1969) et cinq oeuvres pour la collégiale de Romont (1978-1981).qu'il réalise en collaboration avc le maître-verrier fribourgeois Michel Eltshchinger. Les vitraux de Romont représentent les thèmes suivants : l'arc-en-ciel – Noé ; le buisson ardent – Moïse ; le char de feu – Élie ; l'arbre de Jessé – Isaïe ; la libération du prophète – Jonas. Ses vitraux comportent à la fois des formes figuratives et abstraites, ainsi que des inscriptions et des références « alphabétiques ».

Il meurt à Paris en 2012.

David, V. (2009). Castro et le défi du vitrail. In Situ. Revue patrimoines, 9(12), https://doi.org/10.4000/insitu.6873.

Thuillier, J. (1984). Les prophètes: vitraux de Sergio de Castro. Editions El Viso.

Thuillier, J. (2006). Sergio de Castro: 60 ans de création 1944-2004. Somogy.