Молекулярная вирусология, разработка генно-инженерных противовирусных вакцин и противораковых препаратов.
С 1992 года читает курс лекций по молекулярной вирусологии студентам кафедры молекулярной биологии ФЕН НГУ.
Под руководством С. В. Нетесова были секвенированы геномы вирусов Эбола, Марбург, восточного энцефаломиелита лошадей, вируса гриппа штаммов H1N1, H5N1. Была исследована генотипов вирусов гепатита А, В, С, G среди различных групп населения Западной Сибири.
Был членом оргкомитетов X—XII Международных конгрессов по вирусологии, в качестве председателя оргкомитетов провел три международных конференции и семинара. Член Российского общества инфекционистов, микробиологов и иммунологов, Российского Микробиологического Общества, Председатель рабочей группы Международного Комитета по Таксономии Вирусов, член Американского Общества Вирусологии, Американского Общества Биобезопасности.
Под руководством С. В. Нетесова защищены 8 кандидатских диссертаций. Автор более 300 публикаций, в том числе 13 патентов РФ. Дважды лауреат премии Правительства РФ (в 1998 и 2006 году).
Имеет трех взрослых дочерей.