Его отец — доктор медицины, профессор Этьен Александр Болтански (1896—1983), член Национальной медицинской академии — был сыном еврейских эмигрантов из Одессы Давида Эли Болтянского и Енты (Хелен) Макагон-Файнштейн[4][5]. Младший брат — скульптор, фотохудожник и автор многих инсталляций Кристиан Болтански, старший — лингвист Жан-Эли Болтански (Jean-Élie Boltanski, род. 1935). Сын — писатель Кристоф Болтански (фр.).
Является профессором в парижском отделении Высшей школы социальных наук. В середине 1980-х годов совместно с Лораном Тевено учредил при Высшей школе социальных наук группу политической и нравственной социологии — Le Groupe de sociologie politique et morale (GSPM), которая занимает лидирующую позицию в новом, прагматическом направлении французской социологической школы. Работы Болтански оказали значительное влияние на социологию, политическую экономию и на историю социологии и экономики.
Люк Болтански повлиял на возникновение и развитие раздела политической и моральной социологии. Направление исследовательских работ этого раздела социологии развивается по пути, предложенному английским философом венгерского происхождения Имре Лакатосом. Специфика данного метода заключается в попытке разработать теорию действия на основании теории социального факта Эмиля Дюркгейма, и при этом переосмысляя традицию «методологического структурализма» с позиции процессов и динамики. Исследования делают акцент на изменении в ходе конфликта характеристик дискутирующих сторон.