Sergios I (suri 9. detsembril 638 Konstantinoopolis) oli Konstantinoopoli patriarh 610. aastast kuni surmani 638. Paindliku poliitikuna oli ta Bütsantsi keisri Herakleios I põhiline nõuandja suurema osa tema valitsemisajast. Ta oli üks jõulisemaid ja sõltumatumaid Konstantinoopoli patriarhe. Temalt pärinevad kristoloogiliste lahkarvamuste lahendamiseks mõeldud monoenergism ja monoteletism, mis hiljem kuulutati hereesiateks.
Ta oli süürlane ja sai hea hariduse. On oletatud, et tema vanemad olid monofüsiidid (jakobiidid) ning Sergios pöördus ortodoksiasse.
Temast sai Hagia Sophia diakon ja vaeste eest hoolitseja (πτωχοκόμος) Phrixose ja Phialose sadamas.
Sergios valiti patriarhiks noorena 10. aprillil 610 patriarh Thomas I järglasena keiser Phokas I valitsemisajal pool aastat enne keisri kukutamist Herakleios I poolt.
Sykeoni püha Theodorose eluloos öeldakse, et kohe pärast patriarhiks pühitsemist külastas Sergios Theodorost, kes viibis parajasti Konstantinoopolis, ning too tõotas talle pikka õnnistusrikast ametiaega.
3. oktoobril 610 kuulutas Herakleios Sergiose patriarhiks. 5. oktoobril 610 kroonis ta Suures palees Püha Stephanuse kabelis, naites ta samal jumalateenistusel tema pruudi Fabiaga, kes sai uueks nimeks Eudokia, ning kroonis ka Eudokia.
Herakleiose ja Sergiose vahel sugenes kiiresti haruldaselt usalduslik vahekord.
Pärast Eudokia surma 13. augustil 612 abiellus Herakleios Martinaga, kes oli tema õe Maria ja kellegi Martinuse tütar. Patriarh Sergios kroonis Martina, kuid püüdis keisrit igati veenda Martinat hülgama, sest seda abielu peeti intsestuaalseks ja see tekitas rahva meelepaha. Patriarh Nikephorose sõnul vastas Herakleios nii: "Sa oled juba täitnud oma kohuse preestri ja sõbrana. Ülejäänu eest langeb vastutus minule."
Sergios veenis ümber keisri, kes kavatses pealinna Konstantinoopolist ära viia.