Ο Σπύρος Τζαφέστας έλαβε το Πτυχίο Φυσικής (1963) και το Μεταπτυχιακό Δίπλωμα/Ενδεικτικό Ραδιοηλεκτρολογίας (1964) από το Πανεπιστήμιο Αθηνών. Ακολούθως έλαβε το Μεταπτυχιακό Δίπλωμα (DIC) Ηλεκτρολόγου Μηχανικoύ από το Imperial College London (1966), το Μάστερ Μηχανικού/M.Sc. (Eng.) Αυτομάτου Ελέγχου από το Πανεπιστήμιο του Λονδίνου (1967) και το Ph.D. Συστημάτων και Ελέγχου από το Πανεπιστήμιο Southampton (1969). Επέστρεψε στην Ελλαδα όπου Υπηρέτησε στις ακόλουθες θέσεις:

• Υπεύθυνος της ερευνητικής ομάδας Υπολογιστικού Αυτομάτου Ελέγχου και Αυτοματισμού, Κ.Π.Ε. (ΕΚΕΦΕ) Δημόκριτος. Τμήμα Υπολογιστών (1969-73).
• Καθηγητής Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου και Διευθυντής του Εργαστηρίου Σ.Α.Ε. του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών (1973- 85).
• Καθηγητής Αυτομάτου Ελέγχου και Ρομποτικής της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΕΜΠ και Διευθυντής του Εργαστηρίου Ρομποτικής και Αυτοματισμού (1985-2006).
• Διευθυντής του Ερευνητικού Πανεπιστημιακού Ινστιτούτου Συστημάτων Επικοινωνιών και Υπολογιστών –ΕΠΙΣΕΥ του ΕΜΠ/ΣΗΜΜΥ (1999-2009).

Είναι IEEΕ LIFE FELLOW και FELLOW IEE(IET). Έλαβε το ανώτερο διδακτορικό D.Sc. του Πανεπιστημίου Southampton και ανακηρύχθηκε Επίτιμος Διδάκτωρ (Dr.Ing. E.h.) του TU Munich) και Επίτιμος Διδάκτωρ (D.Sc. Honoris Causa) της Σχολής Μηχανικών EC Lille. Έχει γράψει 7 διδακτικά βιβλία στην Ελληνική και 8 βιβλία στην Αγγλική που δημοσιεύτηκαν από διεθνείς οίκους. Είναι editor της διεθνούς σειράς βιβλίων Intelligent Systems, Control and Automation (ISCA) του οίκου SPRINGER και διετέλεσε editor του διεθνούς περιοδικού Intelligent and Robotic Systems (1988-2006). Είναι editor 30 ερευνητικών βιβλίων, 26 Ειδικών Τευχών διεθνών περιοδικών και των Proceedings 21 διεθνών συνεδρίων. Υπεύθυνος/Συντονιστής πολλών εθνικών και ευρωπαΪκών προγραμμάτων.