Семён Коваль родился 30 августа 1923 года в семье переселенцев из Украины в селе Тихоновка Боханского района Иркутской области. Село было многонациональным, здесь проживали буряты, русские, потомки польских ссыльных, переселенцы из Украины. Возможно, это обстоятельство сформировало в нём уважительное отношение к людям независимо от их национальной принадлежности и нетерпимость к любым проявлениям национализма или религиозной исключительности. Пытливость и любознательность, проявившиеся в нём довольно рано, определённые задатки лидера предопределили выбор будущей профессии. По окончании средней школы он поступил в Боханское педагогическое училище, которое успешно окончил в 1941 году. Но в октябре того же года он не вошёл в класс к первоклашкам, а стал курсантом 2-го Омского пехотного училища. В военное время учёба продолжалась недолго, и уже в апреле 1942 года молодого лейтенанта отправили на Западный фронт. Назначенный командиром пулемётного взвода в составе 97-й стрелковой дивизии 16-й армии, он участвовал в затяжных оборонительных боях до 3 декабря 1942 года. Тяжёлое ранение, приведшее после длительного лечения к инвалидности, не позволило​ Ковалю вернуться на фронт. В декабре 1943 года он был комиссован, вернулся в Бохан и занялся военной подготовкой учащихся в родном училище.

В 1944-м ему удалось осуществить свою мечту – он стал студентом исторического отделения Иркутского университета. Большое влияние на него оказали ведущие преподаватели Ф.А. Кудрявцев, М.А. Гудошников, С.В. Шостакович. Своеобразными учителями (сначала заочно по их работам, а позже и лично) стали известные иркутские учёные Б.Г. Кубалов и М.К. Азадовский. Во многом именно они сформировали его приоритеты в научной деятельности: тщательная проверка фактов, сопоставление различных типов источников, учёт психологических особенностей изучаемой личности и, конечно, сибирская проблематика. Почти сразу определилась и сфера его научных интересов – общественное движение в России XIX века. Первый опыт исследовательской работы он получил в историческом кружке Ф.А. Кудрявцева и на спецсеминарах. Итогом её стала оригинальная дипломная работа, которая принесла ему не только диплом с отличием, но и первую серьёзную публикацию.

В 1951 году Иркутским книжным издательством была выпущена монография Коваля «Декабрист В.Ф. Раевский», получившая положительные отзывы научной общественности. Декабристская тематика стала главным направлением его исследовательской деятельности. Думается, в немалой степени на это повлияли несколько обстоятельств. Во-первых, большинство декабристов были офицерами, прошедшими первую Отечественную войну нашего народа, что для него, офицера-фронтовика, имело большое значение. Во-вторых, некоторые из ссыльных дворян оказались его невольными земляками, на что особо указывал его научный руководитель Ф.А. Кудрявцев. И, наконец, тема эта (сибирское декабристоведение) в научном плане была мало изучена и, следовательно, открывала большие возможности для самостоятельной научной работы. Уже в этой первой работе можно увидеть некоторые черты, ставшие обязательными для всех последующих исследований учёного: тщательное изучение работ предшественников, возможно, более полное использование доступных в его положении источников, «вписывание» даже одного человека, данных его биографии в контекст эпохи и, наконец, чёткая личностная, его авторская позиция, хотя, как и положено было в то время, он никогда не пользовался местоимением «я». За 50 с лишним лет научной работы С.Ф. Коваль опубликовал около 150 работ, прочно вошедших в историографию общественного движения России и Сибири.

Историографический аспект нашёл отражение во многих его работах, и своеобразный итог был подведён в 1985 году в статье «Декабристы в Сибири: к историографии темы», опубликованной в 4-м выпуске сборника «Сибирь и декабристы». В ней он, высоко оценив вклад предшественников, предложил свою периодизацию изучения проблемы. Тогда, в середине 80-х годов прошлого столетия, анализируя итоги предшествующих этапов истории сибирского декабристоведения, Коваль смотрел в будущее с оптимизмом, он видел «целую цепь проблем, таящих в себе открытия, которые раздвинут рамки темы «Декабристы в Сибири» и откроют пути реального решения давно поставленной задачи». И даже учитывая начавшиеся в 1990-х годах перемены (в том числе и в исторической науке), когда стало «хорошим тоном» скептически относиться к советской историографии, Семён Фёдорович не изменил себе. Выступая на международной конференции «Истоки и судьбы российского либерализма», проходившей в декабре 2000 года в Санкт-Петербурге, иркутский историк призвал не отказываться от всего наследия из-за того, что там может оказаться что-то устарелое, неверное и даже вредное, не ниспровергать «авторитеты прошлого», а «проанализировать историографию темы «Декабристы в Сибири», имеющую уже более чем вековую историю, чтобы уяснить, прекратил ли декабризм своё существование после 14 декабря или нет».

​Не менее важной задачей для исследователя Семён Коваль считал расширение круга источников. К 150-летию со дня восстания на Сенатской площади он выступил составителем и редактором сборников материалов о пребывании декабристов в Сибири «Дум высокое стремленье» и «В сердцах Отечества сынов», ставших своеобразным прообразом будущих иркутских серий «Полярная звезда» (28 томов) и «Сибирь и декабристы» (6 выпусков). В первом из них он был бессменным заместителем главного редактора, во втором – главным редактором, во многом определяя лицо этих изданий. К подготовке томов документальной серии были привлечены ведущие декабристоведы страны из Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска и других городов. Здесь было представлено общественно-политическое, научное, литературное, эпистолярное наследие декабристов – как лидеров тайных обществ, так и рядовых участников движения. Значительная часть его была малоизвестна или вводилась в научный оборот впервые. Эти издания существенно расширили базу источников, способствовали более плодотворной работе исследователей, в том числе провинциальных, не всегда имеющих возможность работать в центральных и областных, рассеянных по всей Сибири, архивах. В 2003 году вышел том, посвящённый Н.А. Бестужеву, над которым Семён Фёдорович работал около 20 лет. Часть статей и писем декабриста были опубликованы впервые, публиковавшиеся ранее были выверены по архивным рукописям, и на разночтения указано в комментариях. Задача расширения источниковой базы решалась и в другом иркутском серийном издании – «Сибирь и декабристы», где был специальный раздел «Неизданные материалы».

Однако Семён Коваль не замыкался в рамках только одной, пусть и очень важной для него, темы. Большой интерес он проявлял к проблемам польской ссылки. Им были выявлены и систематизированы материалы о ссыльных поляках, хранящиеся в Государственном архиве Иркутской области, и в 1966 году вышла книга, посвящённая восстанию польских политических ссыльных на Кругобайкальской дороге. Не остался Коваль в стороне и от оживлённых споров сибирских историков 1970–1990-х годов по проблемам сибирского областничества. В работах, посвящённых А.П. Щапову, Г.Н. Потанину, Н.М. Ядринцеву, он подчёркивал актуальность их социально-экономического анализа сибирских условий, необходимость вдумчивого, не политизированного изучения их наследия. Его вкладом в такое изучение стало издание пятитомного собрания писем Г.Н. Потанина, предпринятое в 1987–1992 гг. Признанием заслуг учёного стало приглашение его к подготовке третьего тома «Истории Сибири». Изданный Сибирским отделением АН СССР труд был значительным шагом в изучении места и роли сибирского региона в истории России. Семён Коваль написал для него параграфы о политической ссылке в Сибири в 60–80-х гг. XIX в., о месте Сибири в освободительном движении в конце 50–60-х гг. XIX в., об общественном движении в Сибири в 70–80-х гг. XIX в., о классовой борьбе и начале рабочего движения в Сибири в 70–80-х гг. XIX в. Последние годы жизни Коваль посвятил работе над сборником «Петрашевцы в Сибири». Начатая ещё в 80-х годах прошлого века совместно с известной исследовательницей В.Р. Лейкиной-Свирской, эта работа по разным причинам была завершена только в 2005-м. Том, включивший в себя воспоминания и переписку М.В. Буташевича-Петрашевского, Н.А. Спешнева, Ф.Н. Львова, Ф.-Э.Г. Толя и других, позволяющий по-новому взглянуть на сибирское общество середины XIX в., пришёл к читателям через несколько месяцев после ухода его ответственного редактора.

​Большое внимание Семён Фёдорович уделял созданию условий, способствующих творческой деятельности коллег и особенно научной молодёжи. Он был инициатором проведения в Иркутске региональных и общероссийских конференций «Декабристы и русская культура» (1975 г.), «Сибирь и декабристы» (1981, 1985, 1990, 2000 гг.), «Байкальская историческая школа (1990, 1994 гг.).

С 2001 года был бессменным председателем жюри молодёжной конференции «Декабристы в Сибири», проводящейся Иркутским музеем декабристов. В память об учёном эта конференция получила название «Чтения имени С.Ф. Коваля».

Была ещё одна стезя, особенно значимая для Семёна Фёдоровича, избранная им ещё в юности, – обучение молодого поколения. По окончании университета в 1949 году он был оставлен на кафедре истории СССР и прошёл путь от ассистента до доцента.​ В течение 40 лет он читал общий курс отечественной истории XIX в., вёл спецсеминар «Декабристы в Сибири» и спецкурс «Общественно-политическое движение в России 30–40-х годов XIX века».​ Как преподаватель Семён Фёдорович был очень требовательным и к себе, и к студентам.​ Его лекции, несколько суховатые по форме, были насыщены фактами, в том числе и извлечёнными из редких архивных материалов, его собственными умозаключениями.​ Не обходил он и острые дискуссионные вопросы: многие поколения студентов, наверное, помнят споры о полезности для России реформаторских планов М.М. Сперанского или о причинах невыхода 14 декабря 1825 года на Сенатскую площадь С.П. Трубецкого.​ Он учил молодых историков не слепо следовать за фактами и тем более не подбирать их к уже готовой концепции, а вглядываться вглубь, находить скрытый смысл, видеть причинно-следственные связи событий и явлений. В известном смысле уроками гражданственности были и его встречи со студентами накануне Дня Победы. Как правило, он мало говорил о себе на войне, но умел представить обстановку того времени, мысли и чаяния людей и на фронте, и в госпиталях, где он провёл больше года, и в сибирских сёлах, и в университетской среде, когда стал студентом.

Научная и педагогическая деятельность Семёна Коваля объединялась в деятельности историко-этнографических экспедиций, организатором и руководителем которых он был почти двадцать лет. Первоначально главной задачей было сохранение с помощью устных интервью воспоминаний сибирских старожилов и использование их в учебном процессе и научно-исследовательской работе для расширения и дополнения источниковой базы. Многолетняя работа способствовала созданию архива Лаборатории истории Сибири, включающего около 4000 воспоминаний, не считая документов и фотографий. В соответствии с современными подходами по основным признакам записанные воспоминания могут быть отнесены к устным историческим источникам, а Коваль – к первопроходцам в развитии устной истории как нового направления в советской исторической науке. Тематика экспедиционных исследований постепенно расширялась, и в записях интервью отложился материал не только по социально-политический истории, но и по истории повседневности, популярной в современной историографии. Кроме того, основным вектором интервью была история жизни информанта, что позволяет считать их вкладом в развитие биографики как науки об изучении человека в истории, то есть жизни конкретных людей, причастных к историческим событиям и различным сферам человеческой деятельности. Таким образом, деятельность С.Ф. Коваля в этой сфере позволила расширить базу и для развития новых направлений в истории Сибири. Не менее важным аспектом в работе экспедиций он считал воспитательное воздействие. С одной стороны, формировались профессиональные навыки студентов: умение формулировать проблемные вопросы, слушать собеседника, отражать в дневниках впечатления от бесед и оценивать полученные сведения. С другой стороны, он способствовал формированию жизненных ценностей и правил – ответственности, коллективизма, взаимовыручки, уважения к старшим.

На протяжении всей своей жизни Семён Фёдорович Коваль вёл большую общественную работу. В 1955–1959 годах он избирался депутатом Кировского районного совета депутатов, был членом президиума областного совета Общества охраны памятников истории и культуры (ВООПИК), членом совета при Государственном архиве Иркутской области, членом редколлегии журнала «Земля Иркутская». Вместе с профессором Ф.А. Кудрявцевым и тогдашним градоначальником Н.Ф. Салацким Семён Фёдорович сумел доказать, что Иркутску нужен Музей декабристов, и немало сделал для формирования его научной концепции.​ Почти 35 лет он участвовал во всех основных мероприятиях музея, оказывал методическую и научную помощь.

За участие в защите Родины, успешную трудовую и общественную деятельность Семён Фёдорович Коваль был награждён орденом Красной Звезды, орденом Отечественной войны 1-й степени и десятью медалями.