Den 33-årige, som bara fyra gånger har varit med för Potters den här säsongen, hade ett lån med Seagulls 2002-03 när han var på Arsenal.
"Steve har spelat nästan hela sin karriär i Premier League," sade Brighton boss Chris Hughton.
"Han känner den här klubben och kommer att komplettera våra befintliga midfield alternativ."
Sidwell, som hade trollformler på Reading, Chelsea, Aston Villa och Fulham innan han gick med i Stoke sommaren 2014, blir Brightons fjärde signering av transferfönstret i januari.
"Vi måste se till att vi har bra alternativ i varje position", tillade Hughton.
"Steve är en annan erfaren huvud. Han är en spelare som är bevisad på den allra bästa nivån av engelsk fotboll och är en topp professionell."
Hitta alla de senaste fotbollsöverföringarna på vår dedikerade sida.
Championship sida Brighton & Hove Albion har tecknat Stoke City midfielder Steve Sidwell på lån fram till slutet av säsongen.