Родился 1 апреля 1979 года в селе Веселоярск Рубцовского района Алтайского края. Окончил рубцовское СПТУ-75 по специальности «водитель».

На военную службу был призван 26 апреля 1997 года. Службу проходил в софринской бригаде оперативного назначения внутренних войск. После увольнения в запас заключил контракт на дальнейшее прохождение военной службы.

С апреля 2000 года – в отряде специального назначения «Русь» внутренних войск МВД России.

Вечером 13 июля 2000 года группа отряда спецназа «Русь» заступила на охрану контрольно-пропускного пункта недалеко от трассы Аргун — Гудермес. Задача спецназовцев — своевременно обнаружить и пресечь выдвижение боевиков. Бойцы вели наблюдение за подходами к КПП. Уже давно опустела дорога, незаметно наступила ночь. Всё новые пары уходили в секрет. Под утро поступила информация: к КПП подъехала «Нива», встала в развалинах. Предстояло выяснить, кто пожаловал сюда в такую рань.

Группа захвата выдвинулась в сторону незнакомцев. Старшему сержанту Шрайнеру вместе со старшим лейтенантом Зиновьевым и рядовым Максимовым выпало идти в группе прикрытия. Оставалось ещё метров пятьдесят до цели, когда неожиданно заработал мотор, “Нива” тихонько тронулась с места и стала сдавать назад, пытаясь развернуться на узкой дороге. Спецназовцы бросились наперерез машине. Её водитель отчаянно газовал. Из-под колес летела пыль вперемешку с кирпичной крошкой. В рёв мотора пунктиром впечаталась автоматная очередь, как приказ заглушить двигатель. Группа прикрытия уже подбегала к машине, когда распахнулась дверца, на дорогу выскочил боевик и, что-то крикнув, метнул под ноги бойцам гранату. Времени на раздумья не оставалось — старший сержант Сергей Шрайнер накрыл гранату своим телом.

Указом Президента Российской Федерации от 5 марта 2001 года старшему сержанту Шрайнеру Сергею Александровичу присвоено звание Героя Российской Федерации (посмертно).