Sobtšak oli keskeisessä asemassa vastustaessaan elokuun 1991 vallankaappausyritystä Gorbatšovia vastaan. Hän palasi välittömästi Moskovasta Pietariin organisoimaan paikallista vastarintaa kaappausyritykselle. Sobtšak meni Leningradin sotilaspiirin komentajan ja muiden paikallisten turvallisuusviranomaisten luokse, jotka olivat saaneet käskyn Moskovasta tuoda joukkoja kaupungin kaduille. Sobtšak varoitti heidän kaikkien joutuvan oikeuteen, kun kaappaus epäonnistuisi. Hänen tavoitteensa lopulta onnistui eikä Pietarin kaduilla nähty turvallisuusjoukkoja. Paikallistelevisiossa Sobtšak rohkaisi kansaa puolustamaan demokratiaa. Palatsiaukiolla pidetyssä suuressa mielenosoituksessa Sobtšak tuomitsi kaappausyrityksen voimakkaasti ja antoi tukensa Jeltsinille Moskovassa.