Sivas'ta doğdu. Babası Mustafa Ziya Efendi, annesi Sıdıka Hanım'dır. İlk ve orta öğrenimini İstanbul'da tamamladı. Dârülfünun Edebiyat Fakültesi Felsefe Şubesi'nden 1923'te mezun oldu. Aralık 1923'te Adana Erkek Muallim Mektebi'nde pedagoji ve Adana Lisesi'nde felsefe okutmaya başladı. 1926'ya kadar sırayla Galatasaray Lisesi müdür muavinliği, içtimaî ve vatanî malumat öğretmenliği, Yüksek Muallim Mektebi müdür muavinliği ve İstanbul Kız Muallim Mektebi pedagoji öğretmenliği vazifelerini ifa etti.

1926 yılı sonbaharında Maarif Vekâleti müfettişi oldu ve bu görevde 1933 yazına kadar kaldı. Müfettişlik vazifesi esnasında, 1928 sonbaharı ile 1929 yazı arasında Maarif Vekâleti'nin Halk Terbiyesi müdürlüğünü de ek olarak yürüttü. Yeni harflerin yaygınlaştırılması ve millet mekteplerinin kuruluş sürecinde okutma ve yazma işleriyle görevlendirildi. 1929-1930 yılları arasında Almanya'da bulunarak bu ülkenin eğitim öğretim sistemini inceledi ve dönüşünde gözlemlerine ilişkin bir rapor hazırlayarak bakanlığa sundu. Gerek Sirer'in gerekse çağdaşı diğer eğitimcilerin yurt dışında yaptıkları bu incelemeler, Türkiye'de eğitim öğretim teşkilatını geliştirme ve öğretmen yetiştirme gibi hususlarda etkili olmuştur.

Temmuz 1933'te Maarif Vekâleti'nde ilk tedrisat umum müdürü olan Sirer, Temmuz 1934'te Paris ve Nisan 1936'da Berlin talebe müfettişliğine tayin edildi. 1939 yılı Mart ayında Talim ve Terbiye Heyeti üyesi oldu, bunu 1941 yılında Yüksek Tedrisat Umum müdürlüğü izledi. Bu vazifesini, Sivas milletvekili olarak Türkiye Büyük Millet Meclisi'ne katıldığı Mart 1943 tarihine kadar sürdürdü.

Reşat Şemsettin Sirer, Recep Peker hükümeti (Ağustos 1946-Eylül 1947) ve I. Hasan Saka hükümeti döneminde (Eylül 1947-Haziran 1948) Millî Eğitim bakanlığı yapmıştır. Bakanlığı esnasında, III. Millî Eğitim Şûrası (2-10 Aralık 1946) toplanmıştır. Şûra gündemi, ağırlıklı olarak meslekî ve teknik öğretim kurumlarının teşkilatına, programlarına ve yönetmeliklerine ilişkindir. Sirer'e göre bu durum, "tesadüf değil, meslekî ve teknik öğretimin hızlanan gelişmesinin bir icabı ve mantıkî sonucu"dur.

Sirer'in Eğitim bakanlığı esnasında, ilkokul sayısında iyimser bir artış kaydedilmiş ve köy okullarının yapımına önem verilmiştir. 1948 İlkokul Programı yine bu esnada hazırlanmıştır. Öte yandan, okullarda tek ders kitabıyla birlikte yardımcı kitapların da okutulması uygun görülmüştür. 1937'den itibaren eğitimin her kademesinde yasaklanan din eğitimine yönelik ilk çalışmalar onun döneminde başlamış ve ilkokullarda seçmeli din derslerinin verilmesine karar verilmiştir. Bu konuda alınan karar, Hasan Tahsin Banguoğlu'nun Eğitim bakanlığı döneminde hayata geçirilmiştir. Ortaokul ve liselere ilişkin veriler, ilkokullara kıyasla bu kademelerde arzu edilen ilerlemenin dönem içinde kaydedilemediğini göstermektedir. Ancak Sirer'in bu yöndeki gayretleri, bakanlığını izleyen dönemde sonuç vermeye başlamıştır.

Sirer, öğretmenlerle ilgili bakanlık teşkilatına gönderdiği bir genelgede, mesleklerine mensup olmakla övündüğü öğretmenleri ve Millî Eğitim idarecilerini yakından tanıdığını, onların nasıl özveriyle çalıştıklarını iyice bildiğini, haklı olarak kendilerine güvendiğini vurgulamış ve memleketin geleceğini hazırlamakta olan meslektaşlarına bu yoldaki çalışmalarında görevi süresince yardım etmeyi kutsal bir borç addettiğini kaydetmiştir. Öğretmenleri olumsuz etkileyen sorunlarla yakından ilgilenmiştir. Osmanlı son döneminden beri önemli meselelerden biri olan ilkokul öğretmenlerinin maaşlarını merkezî bütçeden alamaması onun döneminde çözülmüştür. Öte yandan, bu dönemde orta dereceli okulların öğretmen ihtiyacı temin edilmeye çalışılmıştır. Dolayısıyla Eğitim enstitülerinin çoğaltılması yoluna gidilmiş, her ne kadar çok tartışılsa da Köy enstitülerinin aksayan ve tartışılan yönlerinin iyileştirilmesi konusunda yasal düzenlemeler yapılmıştır. Keza orta dereceli teknik öğretmen okullarının yüksekokula dönüştürülmeleri de bu dönemde hayata geçmiştir.

Millî Eğitim bakanlığı süresince, Türk eğitim sisteminin çeşitli meselelerine bu çerçevede el atan ve çözümler üreten Sirer, başka görevlerde de bulunmuştur. Haziran 1948 ve Kasım 1948'de Türkiye Büyük Millet Meclisi Dışişleri Komisyonu üyeliğine seçilmiştir. M. Şemsettin Günaltay hükümetinde (Ocak 1949-Mayıs 1950) Çalışma bakanı olarak görev yapmıştır. 1953 Ekim ayının başında Sivas'a bağlı İmranlı'da geçirdiği kaza neticesinde vefat etmiş, İstanbul Feriköy Mezarlığı'nda toprağa verilmiştir.

Sirer'in eğitime dair az sayıda eseri vardır. Muallim Mektebleri İçin Pedagoji Dersleri (İstanbul 1927): muallim mekteplerinin son sınıflarında okutulmak üzere Maarif Vekâleti Millî Talim ve Terbiye Dairesi tarafından kabul edilmiştir. Dört bölümden oluşan eserde pedagoji, terbiye ve terbiyenin gayeleri hakkındaki genel bilgilerle genel terbiye konuları işlenmiştir. Almanya Maarifi (İstanbul 1934): Maarif Vekâleti Mektep Müzesi Müdürü İsmail Hakkı'yla (Tonguç) birlikte hazırlanmıştır. Eser, beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde Almanya'daki ilk tahsil müesseseleri; ikinci bölümde meslekî terbiye müesseseleri; üçüncü bölümde Almanya'da talim ve terbiye faaliyetinin kanunî veçheleri, mekteplerin tesisi ve malî idareleri; dördüncü bölümde muallim yetiştirme meselesi ve son bölümde ise talim ve terbiyede ileri hareketler ele alınmıştır. Esere ayrıca nasyonal sosyalistlerin maarif prensipleri, Alman mektep teşkilatına dair geniş bir bibliyografya, şemalar, istatistikler ve fotoğraflar da ilave edilmiştir.

Millî Eğitim Bakanlığı tarafından yayımlanan İlk Öğretim dergisinin 1 Kasım 1953 tarihli ve 363 numaralı nüshasında Sirer'in yukarıda bahsi geçen eserleri dışında kitap ve broşür olarak basılmış başka eserlerinin de olduğu, bazı meslekî-kültürel dergilerde ve günlük gazetelerde eğitim öğretime dair çeşitli yazılarının yayımlandığı da belirtilmiştir.