Родился 14 декабря 1931 года в Харькове.
В 1955 году окончил операторский факультет ВГИКа (мастерская Александра Гальперина). В 1962 году выходит на экраны фильм «Мой младший брат» режиссёра Александра Зархи. Это был первый полнометражный фильм, снятый Анатолием Петрицким, после которого его пригласил режиссёр Сергей Бондарчук для работы над экранизацие романа Льва Толстого «Война и мир». Съёмки продолжались около 6 лет (1961—1967). В 1969 году фильм «Война и мир» получил Премию «Оскар» за лучший фильм на иностранном языке.
В 1984 году состоялся режиссёрский дебют — поставил фильм «Талисман любви» совместно с Исланом Казиевым.
Женат на Наталье Борисовне Бабочкиной, дочери известного актёра Бориса Бабочкина. Сын — Андрей Петрицкий (1955).