Родился в Ленинграде (ныне - Санкт-Петербург). Отец - искусствовед, мать - учительница. Во время Великой Отечественной войны с матерью был эвакуирован. После эвакуации вернулся в родной город.

Окончил математико-механический факультет Ленинградского Государственного университета по специальности "звездный астроном". Работал на Пулковской обсерватории. С 1960 года - профессиональный писатель, член Союза Писателей СССР.

Почти все художественные произведения написаны в соавторстве с братом Аркадием (также известен переводами американской НФ - в соавторстве с братом, под псевдонимами С.Победин и С.Витин). Первые произведения вышли в 1958 году, в 1959 - дебютная книга (повесть "Страна Багровых Туч").

Практически все их произведения стали классикой советской фантастики. Наиболее известны "Трудно быть богом", "Понедельник начинается в субботу", "Пикник на обочине", "Жук в муравейнике", "Улитка на склоне", "Малыш".

Вместе с Аркадием Стругацким был лауреатом многих российских и зарубежных литературных премий, включая премии "Аэлита" и "Великое Кольцо", премию Жюля Верна (Швеция), приз "За независимость мысли" (Великобритания). Именем братьев Стругацких названа малая планета в астероидном поясе Солнечной системы.

В настоящее время свои литературные произведения Борис Натанович пишет под псевдонимом С.Витицкий.

С 1972 года руководит Ленинградским (Перербургским) семинаром молодых писателей-фантастов, известным как Семинар Бориса Стругацкого. Председатель и единственный член жюри премии "Бронзовая улитка". Член Литературного Жюри и председатель номинационной комиссии премии "Странник".

Лауреат Государственной премии РСФСР (1986 - за сценарий фильма "Письма мертвого человека", вместе с В.Рыбаковым и режисером К.С.Лопушанским).