Завершив карьеру игрока в 1986 году, вошел в тренерский штаб московских «Крыльев Советов», где проработал до 2003 года.

С 2003 года работал в штабе казанского «Ак Барса», в сезоне 2005/06 возглавил ХК МВД, а на следующий сезон новосибирскую «Сибирь».

Весной 2008 года вошел в тренерский штаб Владимира Вуйтека в московском «Динамо», которого впоследствии сменил на посту главного тренера весной 2009 года.

30 сентября 2009 года, после неудачного старта сезона, подал в отставку, которая не была сначала принята Президентом клуба Михаилом Головковым, тем не менее, главный тренер отказался возвращаться к исполнению своих обязанностей и покинул команду.

В следующем сезоне присоединился к тренерскому штабу ханты-мансийской «Югры».

Тренерская карьера:
 
1986-1995 - тренер «Крылья Советов» Москва
1995-1996 - главный тренер «Klagenfurter AC», Австрия
1998-1999 - главный тренер «Крылья Советов» Москва
2000-2001 - тренер «Крылья Советов» Москва
2001-2003 - главный тренер «Крылья Советов» Москва
2003-2005 - тренер «Ак Барс» Казань
2005-2006 - главный тренер «ХК МВД» Тверь
2006-2008 - главный тренер «Сибирь» Новосибирск
2008-2009 - тренер «Динамо» Москва
2009-2010 - главный тренер «Динамо» Москва
2010-2014 - тренер «Югра» Ханты-Мансийск
2015-2016 - тренер «Металлург» Новокузнецк
2016-2017 - тренер «Нефтехимик» Нижнекамск

В качестве клубного тренера:
 
Третий призёр чемпионата СССР 1989, 1991
Третий призёр чемпионата МХЛ 1993

Обладатель Кубка Лиги 1989

Обладатель Кубка мэра Москвы 2008
Обладатель Кубка Шпенглера 2008

25 апреля 2008 года
Новым старшим тренером "Динамо" назначен Сергей Котов, который уже работал помощником чешского наставника бело-голубых Владимира Вуйтека в "Ак Барсе", а в прошлом сезоне возглавлял "Сибирь". Занимавший до Котова пост старшего тренера Анатолий Антипов покинул команду.


24 апреля 2009 года
Владимир Вуйтек уходит с поста главного тренера московского «Динамо» по состоянию здоровья. Такое решение было принято в ходе состоявшейся встречи тренера и президента клуба Михаила Головкова.

Новым главным тренером назначен Сергей Котов, работавший до этого старшим тренером команды.  Других перестановок в тренерском штабе бело-голубых не будет. Что касается оставшегося вакантным поста старшего тренера, то решение по нему будет принято позже.


30 сентября 2009 года
На пресс-конференции после матча с череповецкой «Северсталью» главный тренер «Динамо» Сергей Котов заявил о своей отставке. Однако президент клуба Михаил Головков ее не принял. Такое решение было принято по просьбе самой команды, с которой к президенту и главному тренеру обратились от ее имени: капитан Алексей Житник, ассистенты капитана Даниил Марков и Виталий Ячменев, защитник Сергей Вышедкевич и вратарь Виталий Еремеев.




Сергей Котов, человек интеллигентный, никогда не позволяет себе даже на тренировке, не говоря уже об игре, повысить голос на игрока. Для тех, кто помнит Котова-игрока, это вряд ли событие. Став тренером, Сергей Архипович не стал отказываться от своих принципов.
— Никогда не позволяю себе публично унижать игрока, — говорит Котов. — Если меня что-то или кто-то не устраивает, лучше вызову игрока к себе и поговорю с ним один на один. Не стоит думать, что я очень мягкий. Могу порой и прикрикнуть на игрока, но опять же только тогда, когда мы с ним наедине.