Родился в семье учителя. При рождении было дано еврейское имя Натан, при крещении в подростковом возрасте — имя Владимир и отчество Германович. Псевдоним «Н. А. Тан» образован от имени Натан. Впоследствии Богораз стал употреблять псевдоним «Тан» с настоящим именем и/или фамилией.
Учился в Таганрогской мужской классической гимназии.
С 1881 года входил в народовольческие кружки. С 1885 года примкнул к народовольческой группе. Участвовал в работе тайных типографий. Неоднократно подвергался арестам; в 1889 году был сослан на 10 лет в Среднеколымск. В ссылке стал заниматься этнографией, причём настолько успешно, что Императорская Академия наук в 1894 включила его в состав своей экспедиции, снаряжённой с целью изучения жизни чукчей. Около трёх лет (1895—1897) кочевал среди чукчей. По окончании экспедиции АН выхлопотала для него разрешение возвратиться в Петербург, а в 1900 вновь направила в экспедицию.
С 1896 года начал литературную деятельность, печатая очерки, рассказы и стихи. Первая книга прозы «Чукотские рассказы» появилась в 1899 году, а в 1900 — первая книга стихов («Стихотворения»).
Интересно, что Тан-Богораз не избежал влияния современной ему поэзии и писал декадентские стихи, которые абсолютно не согласовывались с его деятельностью и прозаическим творчеством.
В 1899 году уехал в США, где принял участие в экспедиции под руководством антрополога Франца Боаса. До 1904 года работал куратором этнографической коллекции Американского музея естественной истории; на английском языке подготовил к печати монографию "Чукчи", которая получила всемирное признание как фундаментальный труд по этнографии и мифологии чукчей. Здесь он также пишет для русской прессы серию очерков о жизни общины духоборов, эмигрировавших от преследований в России в Канаду в 1898—1899, и казавшихся многим выражением идеала крестьянского социализма. В 1904 эти очерки выходят отдельной книгой «Русские в Канаде».
В 1905 — один из организаторов «Крестьянского союза», в 1906 принимал участие в организации «Трудовой группы» в I Государственной думе (сам не был депутатом Думы). В это время написал ряд очерков и публицистических произведений народническо-пропагандистского характера. В годы первой революции сотрудничал в газете большевистской военной организации «Казарма», помещая ряд ставших популярными в те годы стихотворений («Предсмертная песня», «Царские гости», «Цусима» и т. д.).
После Октябрьской революции в своих публицистических статьях, печатавшихся в журналах «Россия» и «Новая Россия», выступал как сменовеховец.
Крупный этнограф и антирелигиозник, член-корреспондент Академии наук, профессор основанного им Института народов Севера и ряда ленинградских вузов, в частности преподавал на отделении этнографии ЛИФЛИ ЛГУ, вёл обширную исследовательскую и педагогическую работу. Инициатор создания Комитета Севера при Президиуме ВЦИК. В последние годы был директором основанного им в 1932 Музея религии и атеизма (располагавшегося в здании Казанского собора в Ленинграде).
Умер по дороге в Ростов-на-Дону.
Беллетристическую деятельность возобновил в 1928 году.
В своих очерках и рассказах Владимир Богораз по преимуществу этнограф, не только по материалу («Чукотские рассказы», историко-этнографические романы «Жертвы дракона», «Восемь племен» и др.), но и по методу письма: он силен в описаниях быта, социально-бытовых зарисовках, человек же у него обычно психологически не раскрывается, а дается в плане народнического натурализма.
Произведения советского периода также этнографичны. Роман «Союз молодых» (1928) построен на сочетании этнографического материала — предреволюционного быта и экономики Колымского края — с романтической интригой, связанной с темой отцеубийства. В романе «Воскресшее племя» (1933) показано возрождение к жизни племени юкагиров (Сибирь), обреченных в условиях царской России на вымирание. Построенный на научно собранных фактах, актуальный по теме, роман написан с излишней детализацией, с натуралистическими подробностями.
Известен также как лингвист. Им проделана громадная работа по изучению луораветланского (чукотского) языка: составлена грамматика, опубликованы фольклорные тексты, издан словарь. Кроме того им были собраны и опубликованы тексты на нымыланском (корякском) и ительменском (камчадальском) языках. Издал также очерк грамматики юитского (эскимосского) языка; кроме того, он занимался изучением эвенского (ламутского) языка, материалы по которому опубликовал в виде грамматического очерка с приложением текста и словаря. В 1987 году его именем названа Чукотская окружная публичная универсальная библиотека им. В. Г. Тана-Богораза.
Статья основана на материалах Литературной энциклопедии 1929—1939.
В статье использован текст Алексея Дживелегова, перешедший в общественное достояние.