대한민국의 공학자이자 교육자이며, KAIST의 13대 총장직을 지냈다.

경상북도 경주시에서 태어나, 서울사대부고 재학 도중 1954년 미국으로 이민을 떠난다.
이후 1959년 MIT 공과대학교 기계공학과를 학사를 졸업하고, 같은 학과에서 석사학위까지 받았다. 이후, 1964년 카네기멜론 대학에서 기계공학 박사학위를 받았다.
1965년부터 1969년까지 사우스 캐롤라이나 대학교에서 조교수로 근무하였고, 1975년 모교인 MIT 기계공학과에서 부교수로 근무하다가 정교수를 승진해 그곳에서 은퇴하였다.

이후, 2006년 7월 14일부터 2013년 2월까지 KAIST 13대 총장으로 재직하였다.

2011년 발생한 KAIST 연쇄 자살 사건에 대해, 서남표 당시 총장의 경쟁일변도 학교 개혁정책이 그 원인으로 거론되고 있다.
당시 사건에 대해 다룬 동아일보 기사