1946年群馬県生まれ。東京理科大学理学研究科物理学専攻課程修了。理学博士。専門は物理学・安全論・技術論・科学技術社会論。
日本原子力研究所では材料試験炉炉心安全解析に、原子力安全解析所では原子力発電所（大飯3号機と4号機、浜岡4号機、女川2号機）の安全解析に従事する。現在は原子力発電のシステム安全論の研究を中心に、テレビや新聞、雑誌で積極的に発言している。著書『桜井淳著作集』（全6巻、論創社）、『原発のどこが危険か』（朝日選書）、『原発システム安全論』（日刊工業新聞社）、『原発事故の科学』（日本評論社）、『福島第一原発事故を検証する』（同）など多数。