Народный артист СССР (1974). Лауреат Ленинской (1980) и двух Государственный премий СССР (1970, 1975). Член ВКП(б) с 1951 года.
Станислав Ростоцкий родился 21 апреля 1922 года в городе Рыбинске (ныне Ярославская область). Его отец, Ростоцкий Иосиф Болеславович (1890—1965), был врачом, впоследствии стал известным деятелем здравоохранения. Мать, Ростоцкая Лидия Карловна (1882—1964), — домохозяйка. В 1940 году Станислав окончил школу и поступил в Институт философии и литературы.
В мирное время Станислав Ростоцкий числился после призыва 1940 года нестроевым из-за болезни позвоночника. Однако в феврале 1942 года его призвали в армию. Служил сначала в 46-й запасной стрелковой бригаде, дислоцировавшейся у станции Сурок в Марийской АССР. В сентябре 1943 года С. Ростоцкий «сбежал» на фронт. Воевал гвардии рядовым в 6-м гвардейском кавалерийском корпусе. Участвовал в боях, пройдя путь от Вязьмы и Смоленска до Ровно, а корпус закончил войну в Праге. 11 февраля 1944 года под городом Дубно, что на Западной Украине, Станислав Ростоцкий получил тяжёлое ранение. Потом были госпитали в Ровно и Москве, операции, пункции, перевязки. В августе 1944 года он из гвардии рядового превратился в инвалида войны второй группы.
В сентябре 1944 года стал студентом Института кинематографии, в мастерской Г. М. Козинцева. Учился семь лет, поскольку одновременно с учёбой работал на картинах мастера на киностудии «Ленфильм». Когда учёба подошла к концу, Г. М. Козинцев назвал фамилию Ростоцкого как режиссёра, готового сразу работать в художественном кинематографе. Дипломную картину «Пути-дороги» закрыли и не выпустили на экраны по идейным соображениям. В 1952 году Станислав получил направление на ЦКДЮФ имени М. Горького, где ему суждено было остаться на всю жизнь. Преподавал во ВГИКе.
Дважды фильмы Ростоцкого были номинированы на премию Американской киноакадемии «Оскар» («А зори здесь тихие», «Белый Бим Чёрное ухо»), трижды, по опросам журнала «Советский экран», его картины признавались лучшими фильмами года («А зори здесь тихие», «Доживём до понедельника», «Белый Бим Чёрное ухо»).
В 1998 году как актёр Станислав Ростоцкий снялся в многосерийном телефильме режиссёра А. Орлова «На ножах» (по роману Н. С. Лескова), исполнив роль генерала Синтянина.
Станислав Ростоцкий является автором многочисленных статей в журналах «Искусство кино», «Советский экран», глав в сборниках воспоминаний об С. М. Эйзенштейне, Г. М. Козинцеве, А. Н. Москвине, Л. Ф. Быкове. Он — член Союза кинематографистов СССР и РСФСР, был председателем жюри пяти Московских международных кинофестивалей (1975, 1977, 1979, 1981, 1983).
С. И. Ростоцкий умер 10 августа 2001 года на пути из Высоцка в Выборг, куда был приглашён на фестиваль «Окно в Европу». Управляя автомобилем, почувствовал острую боль в груди. Успел остановить машину. Вызванные женой врачи скорой помощи констатировали инфаркт. Похоронен в Москве на Ваганьковском кладбище.
Жена — актриса Н. Е. Меньшикова (1928—2007). Сын — актёр и режиссёр А. С. Ростоцкий (1957—2002). Внучка — Ольга.
В феврале 2002 года школе г. Высоцка Ленинградской области было присвоено имя режиссёра Станислава Иосифовича Ростоцкого, который прожил в Высоцке более 15 лет.