Действительный член (1979), член-корреспондент (1968) АН СССР, доктор технических наук (1953), профессор (1954). Специалист в области теплофизики, гидродинамики, газожидкостных систем, новых проблем энергетики.

После окончания Ленинградского теплотехникума (1932), а затем Ленинградского заочного индустриального института (1950) работал в Центральном котлотурбинном институте им. И. И. Ползунова. Участник Великой Отечественной войны с 1941 по 1945 г. В 1953–1958 гг. преподавал в Военно-морской академии им. А. Н. Крылова.

В Сибирском отделении с 1958 г.: один из создателей, зам. директора, директор (1964–1986) Института теплофизики. В Новосибирском государственном университете заведовал кафедрой теплофизики (1965–1986).

Член Президиума СО АН СССР (1976–1986), представитель СССР в Ассамблее международной конференции по теплообмену, председатель Сибирского отделения научного совета АН СССР «Теплофизика и теплоэнергетика», член Национального комитета по тепло- и массообмену, редколлегий ряда советских и международных научных журналов.

Кутеладзе С. С. — основатель одной из ведущих научных школ по теплофизике и гидродинамике.

Лауреат Государственной премии СCCР (1983).

Герой Социалистического Труда (1984).

Имя академика С. С. Кутателадзе присвоено Институту теплофизики СО РАН, улице Новосибирского Академгородка. Мемориальные доски установлены в Санкт-Петербурге на здании Центрального котлотурбинного института им. И. П. Ползунова и в Новосибирске на здании Института теплофизики СО РАН. Учреждена премия им. С. С. Кутателадзе для молодых ученых СО РАН.