Борис Житков родился 30 августа (11 сентября) 1882 г. в Новгороде; его отец был преподавателем математики в Новгородском учительском институте, мать — пианистка. Детство провел в Одессе. Получил начальное домашнее образование, затем окончил гимназию. Во время учёбы подружился с К. И. Чуковским.
После гимназии поступил на естественное отделение Новороссийского университета, которое закончил в 1906. После университета сделал карьеру моряка и освоил несколько других профессий. Работал штурманом на парусном судне, был капитаном научно-исследовательского судна, ихтиологом, рабочим-металлистом, инженером-судостроителем, преподавателем физики и черчения, руководителем технического училища, путешественником. Затем с 1911 по 1916 г. учился на кораблестроительном отделении Петербургского политехнического института. С 1917 работал инженером в Одесском порту, в 1923 переехал в Петроград.
Житков скончался от рака лёгких в Москве 19 октября 1938 г. Похоронен на Ваганьковском кладбище.
Внучатый племянник Б. С. Житкова — российский математик Владимир Игоревич Арнольд
Борис Житков сотрудничал со многими детскими газетами и журналами: «Ленинские искры», «Новый Робинзон», «ЁЖ», «Чиж», «Юный натуралист»,Воробей (журнал), «Пионер». Работал корреспондентом в Дании.
Широкий жизненный опыт и впечатляющие познания во многих отраслях деятельности отражаются в повествованиях писателя — о науке. Житков писал о разных профессиях. В своих произведениях он воспевал и такие черты как компетентность, усердие, а самое главное — чувство ответственности. Любовь к морю и другим странам — было его величайшим источником вдохновения. Герои Житкова часто попадают в экстремальные ситуации: цикл «На воде», «Над водой», «Под водой», «Механик Салерно» и др.
Создал циклы детских рассказов «Что я видел» и «Что бывало». Главный герой первого цикла — любознательный мальчик «Алёша-Почемучка», прототипом которого стал маленький сосед писателя по коммунальной квартире Алёша. Затем Алексей Всеволодович Некрасов стал профессором, доктором географических наук, заведующим кафедрой в Санкт-Петербургском Гидрометеорологическом Университете. Некоторые рассказы этого цикла позднее легли в основу мультипликационных фильмов: «Кнопочки и человечки», «Почему слоны?», «Пудя».
Роман о революции 1905 года «Виктор Вавич», который Житков считал своим главным произведением, был напечатан в 1941, но затем, по настоянию А. Фадеева, не издан. Тираж книги был рассыпан. Издание романа стало возможным лишь в 1999 году, благодаря тому, что Лидия Чуковская сохранила экземпляр книги 1941 года.
В фантастическом рассказе «Микроруки», опубликованном в 1931 году, Житков описал способы изготовления и применения микроманипуляторов, одного из направлений нанотехнологий, получивших развитие с началом XXI века.
По мотивам рассказов Житкова из цикла «Что я видел» созданы мультфильмы: