Serge Tisseron fait des études littéraires avant de s’orienter vers la médecine. Sa thèse, Histoire de la psychiatrie en bande-dessinée, est soutenue en 1975. Elle présente déjà les éléments que l’on trouvera dans ses travaux futurs. La bande-dessinée d’un côté ouvre sur le travail sur l’image tandis que l’histoire ouvre sur les secrets de famille. Très remarquée, la thèse lui vaut une première invitation au Festival de la Bande-Dessinée d'Angoulême.
En 1976, Serge Tisseron passe son certificat d’études spécialisées en psychiatrie. Son mémoire porte sur l’utilisation pédagogique de la bande-dessinée.
En 1998, Serge Tisseron obtient une habilitation à diriger les recherches (HDR) de l’université Paris {{V}}-Sorbonne, il est chercheur associé au CRPMS (Centre de Recherches Psychanalyse, Médecine et Société) à l’université Paris 7 Diderot depuis 2013 après avoir été chercheur associé au LASI (Laboratoire des Atteintes Somatiques et Identitaires) à l'Université Paris X Nanterre. Il est aujourd'hui directeur de recherche au CRPMS à l'Université Paris 7 Diderot.
Serge Tisseron a écrit une trentaine d'essais sur les rapports que nous entretenons avec les images, les objets, ou les secrets de familles. Depuis une dizaine d’années, son intérêt s’est porté sur les jeux vidéo et les mondes en ligne. Son travail s’attache toujours à montrer les relations que nous formons collectivement et individuellement avec les objets et les technologies.
Sur le plan conceptuel, il reprend de Didier Anzieu la théorie du Moi-Peau qu’il applique avec bonheur aux images et aux objets. En 2013, il lui a rendu hommage en faisant le récit de son analyse avec lui dans Fragments d'une psychanalyse empathique. Mais il s’appuie également sur Nicolas Abraham et Maria Torok pour rendre compte des effets du secret de famille ou de la honte. On trouve également dans sa boîte à outils conceptuelle des auteurs comme Gisela Pankow, Jacques Lacan, Leroi-Gourhan ou Sándor Ferenczi.