Ausgebildet bei Bollensen, Bopp, A. W. Schlegel und Lassen, war von Böhtlingk ein sehr anerkannter Sanskritforscher. Er war Mitglied, später Ehrenmitglied der Petersburger Akademie der Wissenschaften, und übersiedelte 1868 nach Jena, 1885 nach Leipzig. 1853 bis 1875 gab er das siebenbändige "Große Petersburger Wörterbuch" heraus, das zu den Standardwerken seiner Zeit gerechnet wird. Sein "Sanskrit-Wörterbuch in kürzerer Fassung" schloß er 1889 ab. Er hat sich auch mit der Sprache der Jakuten beschäftigt und eine Anzahl indischer Dramen ins Deutsche übertragen.