В 1890—1896 годах обучался в Московском университете. После его был оставлен для подготовки к профессорскому званию на кафедре общей зоологии и морфологии животных.

В 1893 году, будучи студентом, побывал на Белом море. Подружившись с будущим известным учёным-охотоведом С. А. Бутурлиным, затем на протяжении многих лет участвовал с ним в совместных экспедициях.

С 1900 по 1913 год совершил ряд экспедиций по европейскому и сибирскому Северу России, в дельте Волги, по Туркестану, Кавказу и в других регионах страны.

В 1900 году вместе с С. А. Бутурлиным изучал фауну на острове Колгуеве и архипелаге Новая Земля.

В 1902 и 1908 годах под руководством Б. М. Житкова были проведены экспедиции РГО на полуострова Канин и Ямал.

Весной 1919 года, благодаря исследованиям Житкова и других зоологов, был организован Астраханский заповедник.

В 1919—1921 годах жил в Алатыре как начальник Сурской экспедиции Наркомпроса. Вместе с С. А. Бутурлиным организовал Алатырский институт природоведения.

В 1921 г. возвращается в Москву (профессор кафедры биологии лесных зверей и птиц Петровской сельхозакадемии (Тимирязевская академия).

В 1922 году основал биологическую промысловую станцию в Лосиноостровском опытном лесничестве — «Лосино-Погонном острове».

В 1928—1932 годах провёл акклиматизацию новых для России видов пушных зверей — ондатры и нутрии.

В конце 1920-х годов началась идеологическая травля Б. М. Житкова и в 1931 году он ушёл из МГУ.