Обивалин родился в Москве и начинал играть в футбол в детских командах «Буревестник» и «Трудовые резервы». В 2013 году перешел в самарские «Крылья Советов», далее выступал за клуб «Лада-Тольятти», а позже в качестве свободного агента перешёл в литовский «Атлантас». В сезоне 2018/2019 вернулся в Россию, подписав контракт с «Черноморцем». После Новороссийска играл в «Сатурне» (Раменское), «Текстильщике» (Иваново) и «Томи» (Томск).

Перед переездом во Владивосток Сергей Обивалин защищал цвета волгоградского «Ротора», выступающего во Второй лиге. В 29 играх Первенства и Кубка России защитник забил 7 мячей.

«Большое спасибо клубу и ребятам за теплый прием и доверие. Хочу запомниться надежной игрой в обороне и большим количеством забитых мячей», – сказал Сергей Обивалин.

ФК "Динамо" (Владивосток)