Родился 5 ноября 1968 года в Дейли-Сити (Калифорния, США). Единственный ребёнок в семье актёров Пита Рокуэлла и Пенни Хесс. Родители развелись, когда Сэму было 5 лет.

В десятилетнем возрасте дебютировал в театральной постановке, где также участвовала Пенни, в роли Хамфри Богарта. Как киноактёр впервые попробовал себя в хорроре «Дом клоунов», снимавшемся в Сан-Франциско, а после завершения съёмок перебрался в Нью-Йорк и поступил в одну из школ актёрского мастерства.

Одновременно со съёмками работал и играл в театральных пьесах. В 1994 году, благодаря гонорару от рекламы пива Miller, актёр смог бросить свои дневные работы и сосредоточиться на актёрской карьере.

Сэм Рокуэлл никогда не был женат и не имеет детей. В 2007 году познакомился на съёмках с актрисой и моделью Лесли Бибб, с которой периодически появляется на публике. Рокуэлл неоднократно подчёркивал, что дети и семейная жизнь — не для него.