В 1989 году окончил режиссёрский факультет Всесоюзного государственного института кинематографии, мастерская Игоря Таланкина.
Его первый полнометражный игровой фильм «Братан» (1991), который был снят в жанре road-movie в пустыне Средней Азии, получил ряд призов на международных кинофестивалях. Второй фильм «Кош-ба-кош» (1993), снятый во время межнациональных конфликтов в Таджикистане, был отмечен «Серебряным львом» кинофестиваля в Венеции. Трагикомедия «Лунный папа» (1999) с Чулпан Хаматовой и Морицем Блябтроем в главных ролях стала его наиболее известной режиссёрской работой.
В 2012 году экологическая драма «В ожидании моря» была фильмом открытия VII Римского кинофестиваля.
В последние годы режиссер жил в основном в Берлине. Бахтиер Худойназаров скончался в Берлине, в больнице после тяжелой болезни на 50-м году жизни.