Святослав III Всеволодович родился в городе Владимире-на-Клязьме 27 мара 1196 года. Его отец - великий князь владимирский Всеволод III Юрьевич Большое Гнездо, мать - Мария Шварновна.

Четырехлетним ребенком он был назначен на княжение в Великий Новгород, а затем, в 1206 году, его сменил старший брат Константин. Святослав был снова возвращен в Новгород на княжеский престол в 1208 году.

В 1212 году после смерти отца он получил в удел город Юрьев-Польский. Приняв участие в междоусобии старших братьев, взял сторону Юрия, впоследствии - великого князя Юрия II Всеволодовича, и ходил с ним осаждать брата Константина в Ростове в 1213 году.

В 1216 году, направленный Юрием, взял в осаду с 10 тысячами воинов Ржевку (Ржев), но 500 всадников князя Мстислава Удалого принудили его снять осаду.

В 1220 году великий князь Юрий Всеволодович собрал большое войско против камских булгар и отправил во главе его Святослава. Святослав Всеволодович действовал решительно и успешно: осадил и сжег город Ошел, располагавшийся пониже устья Камы. Булгары из других городов, услыхав о падении Ошела, собрались со своими князьями и пришли к берегу. Святослав узнал о приближении неприятеля и велел приготовиться к битве: были выстроены в боевом порядке полки, начали бить в бубны, играть на трубах. Булгары, увидевшие все это, напасть не решились.

На следующий год Святослав Всеволодович ходил с новгородцами в Ливонию, где опустошил берега реки Аа и осаждал, но не взял, город Кесь (Венден).

В 1226 году, вместе с братом Иваном, стародубским князем, Святослав усмирял мордву, восставшую против построенного на их землях пять лет назад Нижнего Новгорода. Поход завершился взятием нескольких мордовских сел.

В зиму 1228-1229 годов Святослав получил княжеский стол Переяславля-Южного.

Уцелев в битве с татарами 4 марта 1238 года на реке Сити, Святослав получил от нового великого князя, своего брата Ярослава II, княжеский стол в Суздале.

В 1245 году Святослав Всеволодович ездил вместе с братом Ярославом к хану Золотой Орды.

После смерти Ярослава II в 1246 году в Орде сел, как старший в роде, на владимирский великокняжеский стол. Своим племянникам, семерым сыновьям Ярослава, он раздал по княжеству. Однако Ярославичи остались недовольны этим распределением. В 1248 году Святослав Всеволодович был изгнан из Владимира своим племянником, князем Михаилом Ярославичем Хоробритом. В 1249 году он ездил со своим сыном Дмитрием с жалобой в Орду. Известно, что их там хорошо приняли, но результата поездка не принесла. Затем Святослав вернулся в Юрьев-Польской, где основал мужской княжеский монастырь в честь Архангела Михаила.

Умер Святослав Всеволодович в Юрьеве-Польском 3 февраля 1253 года. Тело его погребено там же, в Георгиевском соборе.