Sam Winchester nasceu em 02 de maio de 1983, filho de John Winchester e Mary Winchester em Lawrence, Kansas. Ele é o filho caçula do casal tendo um irmão quatro anos mais velho, Dean Winchester. 

Sam é diferente de seu irmão mais velho, é sensível, racional, mais inocente, e aparentemente mais preocupado em ter uma "vida normal" do que seu irmão; apesar disso, fica claro que ele faria qualquer coisa por Dean. Ele também revolta-se contra a tentativa de seu pai de transformá-lo em um caçador e matricula-se na Universidade de Stanford para fugir da idéia. 

Sam pode forçar um demônio a sair do seu acolhimento por pura força de vontade. Inicialmente, usando essa habilidade Sam causou uma grande dose de estresse e que muitas vezes resultam em severas dores de cabeça e sangramento nasal, mas com o tempo ea prática, ele foi capaz de exorcizar um demônio sem esses efeitos colaterais. Uma vez removido, o demônio "fumo" cai no chão e queima um círculo preto que desce de volta ao inferno. A menos que a máquina já está morto, o navio vai sobreviver a esse processo (embora ele admitiu que involuntariamente matar um pouco durante o treino). 

Sam tem imunidade a ataques demoníacos que aumentar progressivamente ao longo do tempo. No início, Sam era vulnerável a todas as formas de poderes demoníacos, sendo facilmente dominados pela telecinese de ambos Azazel e demônios menores. No entanto, seu primeiro surto de manifestos a imunidade depois de ter sido exposto ao vírus Croatoan. Sam prova imune, e depois é capaz de sobreviver "light" de Lilith, sem qualquer dano. Embora ainda suscetível aos ataques telecinéticos de outros demônios (como Alastair, por exemplo) e pela posse! Demon Meg, Sam finalmente chega a um ponto onde nenhum demônio pode prejudicá-lo enquanto ele está no alto de sangue de demônio. Para este fim, Lilith é praticamente indefeso contra Sam durante seu confronto final.