石守信，开封浚仪人。奉事周祖，得以隶属周祖帐下。广顺年间(951～953)初期，历次升迁，做到亲卫都虞候之职。跟随周世宗征战晋阳，在高平遇到敌人，奋力拼战，升为亲卫左第一军都校。部队回师，升为铁骑左右都校。又随从皇帝征战淮南，任先锋官，攻拔六合，进入涡口，攻克扬州，于是任嘉州防御使，充任铁骑、控鹤四厢都指挥使。跟随皇帝征战关南，任陆路副都部署，因战功升任殿前都虞候，转任都指挥使、领任洪州防御使。恭帝即位，加任义成军节度使。
宋太祖即位，升石守信为侍卫马步军副都指挥使，改任归德军节度使。李筠叛乱，石守信与高怀德率领前军进击讨伐，在长平大破李筠的军队，斩首三千级。又在泽州打败李筠军三万人，俘获伪河阳节度使范守图，太原援军数千人投降，都被杀掉了。泽、潞二地的平定，石守信因战功加任为同平章事。李重进在扬州反叛，朝廷任石守信为行营都部署兼任知扬州行府事。皇帝亲征到了大仪顿，石守信派人骑马来上奏：“扬州城即将攻破，如果皇帝大驾亲临，可以一鼓攻平。”皇帝急忙到了扬州，果然攻克此城。建隆二年(961)，石守信移镇郓州，兼任侍卫亲军马步军都指挥使，皇帝诏令赐给他本州住宅一栋。
乾德初年，皇帝因晚朝与石守信等一起饮酒，酒酣时，皇帝说“：我要是没有你们就不能登上皇位，但我身为天子，还不如做节度使快乐，我终日不能安然入睡。”石守信等叩头说：“现在天命已定，谁还敢有异心，陛下为什么说出这样的话来呢？”皇帝说：“谁人不想要富贵，一旦有人把黄袍加在你们身上，虽然想不这样，哪里还可能呢？”石守信等拜谢说：“臣愚笨不至于此，希望陛下哀悯我们。”皇帝说“：人生在世好像快马奔驰，不如多积累些金钱，买田地住宅传给子孙，伴随歌儿舞女以享天年。君臣之间没有猜疑间隙，不是很好吗？”石守信谢道：“陛下替臣子们想得周到，真是给死人以生路，使骨骼长肌肉啊！”第二天，都称患病，请求解除兵权，皇帝依从他们的要求，都被授以散官就第闲居，皇帝给他们的赏赐很多。
后来，宋太祖让符彦卿管理军事，赵普几次进谏，认为符彦卿名望官位已经很盛，不可再授给他兵权，太祖不听。宣诏已经发生，赵普想法又将诏书揣在自己手里，太祖迎上去问赵普说：“难道是为了符彦卿的事吗？”赵普回答说：“不是。”于是就上奏别的事。完后，就拿出宣符彦卿的诏书进呈太祖，太祖说：“果然如此，宣诏为什么在你那里？”赵普说：“臣借口宣诏命令有不当的地方，把它留下来。希望陛下多考虑利害关系，不要再后悔。”太祖说“：你这样深深怀疑符彦卿，为什么呢？朕对待符彦卿很厚道，符彦卿难道会辜负朕吗？”赵普回答说“：陛下为什么能够辜负周世宗？”太祖默默不语，这件事就中止下来。
开宝六年(973)冬天，加封石守信兼任侍中。太平兴国年间(976～984)初期，加官兼任中书令。二年(977)，正式拜为中书令，代理河南尹，充任西京留守。三年(978)，加官检校太师。四年(979)，跟随皇帝征战范阳，在前军督战不力，受到指责被任命为崇信军节度使、兼中书令，不久进封为卫国公。七年(982)，移驻陈州，又任中书令。九年(984)，去世，终年五十七岁，赠尚书令，追封为威武郡王，谥号为武烈。
石守信历次出任地方节度使，专事聚敛钱财，积累家财达巨万，尤其信奉佛教，在西京建崇德寺，招募百姓载运砖瓦木材，驱使迫害很严重，而又不给工钱，百姓深感痛苦。儿子有石保兴、石保吉。