Учился в сельском медресе. Владел тюрки, арабским, персидским, татарским, турецким и русским языками.

В 1867—1868 годах учился в медресе при 1-й мечети Чистополя у шейха Закира-ишана Камалова. В 1869—1889 годах учился и преподавал в медресе деревни Нижние Шельчелы. Здесь в 1884 году в его руки попала газета «Терджиман» Исмаила Гаспринского. В последние годы учёбы Фахретдинов заинтересовался творчеством улемов-реформаторов А. Курсави, Ш. Марджани, Дж. Афгани, М. Абдо.

В 1887 году в Казани опубликована «Книга по морфологии» («Китабе эттэсриф») — первое произведение Ризаитдина Фахретдинова, посвященное арабскому языку.

В 1891 году переехал в Уфу, где служил казыем в Оренбургском магометанском духовном собрании. 20 августа 1891 году утверждён в звании ахуна.

1893 году вместе с М. И. Уметбаевым написал историческую статью «Казань и башкиры». В сентябре 1894 года встретился с М. Акмуллой и обещал поэту опубликовать его произведения в виде книги. В том же году установил дружеские отношения с шейхом Зайнуллой Расулевым, позднее, 1917 году, в его честь выпустил книгу. 1895 году, вместе с М. И. Уметбаевым, сопровождал венгерского учёного А. Вамбери в его путешествии и помогал ему собрать материалы по башкирскому языку.

В 1906-1908 годах — помощник редактора либеральной татарской газеты «Вакыт», в 1908-1918 годах — редактор журнала «Шуро», которые издавались в Оренбурге золотопромышленниками Рамеевыми. В журнале «Шуро» Фахретдиновым опубликованы 179 биографических статей о видных деятелях мусульманской культуры. Со страниц журнала Фахретдинов отстаивал идею исторической преемственности Волжской Булгарии, Золотой Орды, Казанского ханства и современных автору тюрко-мусульман Поволжья. Способствовал укреплению связей между мусульманами России и других стран, выступал против колониальной и империалистической политики Запада. Проводил исследования по истории и культуре народов Урала и Поволжья. Литературное и научное творчество Ризаитдина Фахретдинова, его журналистская и редакторская деятельность оказали значительное влияние на развитие духовной культуры народов Урало-Поволжья. Его имя было широко известно в Средней Азии и Казахстане.

В декабре 1917 года участвовал в работе III Всебашкирского учредительного курултая (съезда). На нём Р. Фахретдинов был избран в состав Кесе-Курултая — предпарламента Башкурдистана.

Являлся уполномоченным Башкирского шуро по Караван-Сараю в городе Оренбурге.

В 1922 году избран муфтием Центрального духовного управления мусульман Внутренней России и Сибири.

В 1926 году участвовал I Всемирном мусульманском конгрессе как руководитель делегации советских мусульман и совершил хадж в Мекку.

В 1927 году ЦДУМ объединил исторически максимальное число приходов — 14 825. Но уже к маю 1930 года более 10 000 мечетей было закрыто, от 90 до 97 % мулл и муэдзинов были лишены возможности исполнять свои обязанности.

Фахретдинов протестовал против закрытия мечетей, арестов и уничтожения религиозных библиотек. Часть литературы ему все-таки удалось спасти в архиве ЦДУМ. В 1930 году муфтий собирался подать в отставку вместе с другими членами ЦДУМ, чтобы обратить внимание всего мира на положение религии Ислама в СССР.

Закончил свой творческий и жизненный путь на посту муфтия России и Сибири в 1936 году в городе Уфа, не дожив несколько месяцев до массовых арестов руководства Духовного управления. По преданию, тысячи мусульман, узнав о смерти Фахретдина, собрались тайно ночью в его родном ауле для прочтения «джаназа» (поминальной молитвы) по усопшему. 

Ризаитдин Фахретдинов является крупным религиозным философом. Им написаны повести «Салима, или Целомудрие» (1889), «Асма, или Проступок и наказание» (1903), в которых автор выступает сторонником приобщения народа к передовой европейской культуре, поднимает проблему эмансипации женщины.

Важнейшее место в наследии Ризаитдина Фахретдинова занимает многотомная историко-биобиблиографическая книга «Асар» («Асар»), посвященная жизни и творчеству ученых, деятелей культуры и просвещения народов Востока, над которой он работал в течение нескольких десятилетий.

Творческое наследие Ризы Фахретдина внесло огромный вклад в развитие мусульманской культуры России, его труды востребованы сегодня религиозными деятелями, учеными, педагогами. Наследие Р. Фахретдина является ценнейшим источником по истории и культуре народов России и Востока.