Родился 18 апреля 1843 г. в селе Виноградовка, Елизаветградского уезда, Херсонской губернии в семье отставного унтер-офицера Новомиргородского уланского полка. Воспитанник Киевского училища военного ведомства. Поступил на службу в Корпус топографов в 1863 г., топографом 2-го класса в роту топографов № 2, с назначением состоять при штабе Виленского военного округа. В 1866 г. был переведён на съёмку Царства Польского, выполнял топографические работы. Окончил Военно-топографическое училище в 1871 г. с прикомандированием к чертёжной Военно-топографического отдела Главного штаба.
Производил топографические работы на съёмках Бессарабской губернии (с 1872 г.) и Финляндии (с 1873 г.), геодезические работы на триангуляции Курляндской губернии (1877 г.). Состоял на астрономо-геодезических работах в Болгарии (с 1878 г.) и Бессарабии (1881—1885 гг.).
Позднее служил производителем топографических работ, начальником съёмочного отделения на съёмке Гродненской губернии, откуда в 1893 г. командирован начальником партии на съёмку Сибирской железной дороги. Позднее заведовал топографическими работами, проводимыми в Забайкалье вдоль Кругобайкальской железной дороги и в Баргузинском золотоносном районе.
С 1901 г. — помощник начальника съёмки Юго-Западного пограничного пространства, в 1904-1905 гг. временно исполнял обязанности начальника съёмки.
Участник русско-японской войны 1904—1905 гг. Направлен на должность помощника начальника 2-й Маньчжурской съёмки, в 1906-1907 гг. исполнял обязанности начальника съёмки.
С 1907 г. помощник начальника съёмки Юго-Западного пограничного пространства. В 1912 г. переведён на такую же должность на съёмку С.-Петербургской губернии и Финляндии.
Уволен со службы 10 февраля 1915 г. «…за болезнью, с мундиром и пенсией» и с присвоением звания генерал-майора. Выйдя в отставку, переехал в своё родовое село Виноградовка.
Первая Мировая война, революция и гражданская война окончательно подорвали здоровье Ф.Д. Болтенко, и 13 октября 1918 г. он скончался.
© Е.И. Долгов, С.В. Сергеев
Отв. редактор — В.А. Вишняков