Sergueï Bortkiewicz naît à Kharkov (Ukraine), fils d'Edward et Zofia Uszynska-Bortkiewicz. La famille était d'origine noble polonaise et possédait le domaine Artemovka près de Kharkov.
En 1904, il épouse Elisabeth Geraklitova ; le couple s'installe à Berlin. Brillant pianiste, il se produit en concert dans toute l'Europe. Il donne également des cours privés, et, pour un an, enseigne au Conservatoire Klindworth-Scharwenka, où commence une longue amitié avec le pianiste néerlandais Hugo van Dalen (qui interprétera plus tard le premier concerto pour piano de Bortkiewicz).
Avec le déclenchement de la Première Guerre mondiale en 1914 commence une période malheureuse, marquée par la pauvreté. Le couple est plusieurs fois contraint de fuir, et s'installe définitivement à Vienne en 1923 (ils acquièrent la nationalité autrichienne en 1925). Ils n'eurent pas d'enfants.
Bortkiewicz est décédé le et Elisabeth Geraklitova Bortkiewicz le . Ils sont tous deux enterrés au Zentralfriedhof (Cimetière Central) de Vienne.
Bortkiewicz a composé uniquement dans le style romantique, profondément lyrique et nostalgique. Ses œuvres évoquent parfois Chopin, et notamment ses contemporains du début du XXe siècle : Scriabine, Medtner, Rachmaninov ; puis également un autre compositeur plutôt méconnu : Wiklund.
op. 1 Concerto pour piano (détruit par le compositeur)
op. 2 Chansons
op. 3 Quatre morceaux (piano solo)
op. 4 Impressions (sept morceaux pour piano)
op. 5 "Minuit" Deux morceaux pour piano (Andante con moto, Allegro quasi presto)
op. 6 Trois morceaux pour piano (Prélude, Valse triste, Étude)
op. 7 Deux morceaux pour piano (Mélodie et Menuet-Fantaisie)
op. 8 Esquisses de Crimée
op. 9 Sonate pour piano n°1 en si majeur
op. 10 Quatre morceaux
op. 11 Six pensées lyriques (piano solo)
op. 12 Morceaux (piano solo)
op. 13 Six Préludes (piano solo)
op. 14 Souvenirs d'enfance (Suite de morceaux faciles: Ce que chantait la nourrice - La chambre noire - La leçon de danse - Premier amour - Première douleur - Quand je serai grand.)
op. 15 Dix études pour piano
op. 16 Concerto pour piano et orchestre no 1 en si bémol majeur
op. 17 Lamentation en ré mineur et Consolation en ré majeur (piano solo)
op. 18 Morceaux pour piano
op. 19 Othello. Symphonische Dichtung. 1914
op. 20 Concerto pour violoncelle et orchestre en ut mineur
op. 21 Le Petit Voyageur (piano)
op. 22 Concerto pour violon et orchestre en ré majeur
op. 23 Sept poèmes de Paul Verlaine (cycle de chansons en français et en allemand, 1925)
Concerto pour piano et orchestre n°1, op.16 (+Concerto op.2 & Fantaisie sur des airs populaires russes op.48 de Arenski) : Stephen Coombs (piano) & BBC Scottish Symphony Orchestra, Jerry Maksymiuk (direction d'orchestre) Hyperion CDA66624, 1993 (Collection "Le Concerto romantique pour piano", Vol. 4)
Musique pour piano : Lamentations et consolations, op.17 ; Aus Anderses Märchens "Ein musicalisches Bilderburch, op.30 ; Dix préludes, op.33 ; Ballade, op.42 ; Elégie, op.46 ; Quatre morceaux, op.3 ; Quatre morceaux, op.65 & Sonate n°1, op.9 : Stephen Coombs (piano) 2CD, Hyperion Dyad CDD22054, 2008
Sonate n°2 & autres œuvres pour piano : Six préludes, op.66 : n°1 & n°3 ; Fantaisiestücke, op.61 ; Lyrica nova, op.59 ; Trois mazukas, op.64 ; España, extrait de Quatre pièces pour violon et piano, op.63 ; Suite yougoslave, op.58 & Sonate n°2, op.60 : Nadedja Vlaeva (piano) Hyperion CDA68118, 2016
Concertos pour piano et orchestre n°2, op. 28 & n°3, op.32 : Stefen Doniga (piano) & Janaceck Philharmonic Orchestra, David Porcelijn (direction d'orchestre) 1 CD, Piano Classics PCL10146, 2018
Complete Piano Music : Klaas Trapman, 6 CD, Piano Classics PCL10163, 2018. Fausse intégrale, peu de fidélité aux nuances indiquées dans les partitions.
Piano Works : Jouni Somero, 9 CD, FC Records, 2006-2012. La vraie intégrale, et la plus magnifiquement interprétée.
(de) Elke Paul, Sergei Bortkiewicz 1877-1952: Leben und Werk. Diplomarbeit, Universität Mozarteum Salzburg, 2002
(de) Ria Feldman: Musikwissenschaftliche Anmerkungen zu Sergei Bortkiewicz: Musik des Ostens. Sammelbände für historische und vergleichende Forschung. vol. 6, 1972, p. 170–188. ISSN 0580-3225
(de) Sergei Bortkiewicz: Erinnerungen: Musik des Ostens. Sammelbände für historische und vergleichende Forschung. Bd. 6, 1972, p. 136–169. ISSN 0580-3225
(nl) Wouter Kalkman et Klaas Trapman : Sergei Bortkiewicz (1877-1952). Réflexions sur son amitié avec les pianistes néerlandais Hugo van Dalen et Hélène b. Mulholland et son importance pour la musique de pianiste : bulletin de piano (European Piano Teachers Association EPTE), 2002-2, p. 3–39
(en) A translation of Erinnerungen and a selection of letters Bortkiewicz wrote to Hugo van Dalen, Hélène Mulholland and Hans Ankwicz-Kleehoven: B. Thadani, Sergei Bortkiewicz, Recollections, letters and document, translated from the German and annotated, Cantext publications, 2001, (ISBN0-921267-26-6)