生于兵库县。1912年毕业于东京帝国大学（今东京大学）哲学科。1929～1947年任东京帝国大学文学部社会学科教授。担任日本社会学会第一任会长。主要著作有：《家庭研究》（1926）、《社会调查》（1933）、《家庭与婚姻》（1934）、《家庭结构》（1940）等。

户田贞三受美国芝加哥学派实证社会学的影响，批判了以往日本社会学的社会哲学倾向，坚持社会学的经验科学特性，并运用实证研究方法致力于家庭社会学研究。与从制度方面研究家庭的传统角度不同，他将家庭作为社会群体加以研究。他在《家庭研究》和《家庭与婚姻》中，从理论上分析了夫妇、亲子结合及其与社会压力的关系，概括了家庭的群体特征及其变迁。户田贞三在其代表作《家庭结构》中，从家庭社会学理论出发，指出“家庭是以夫妇和亲子关系为中心的、由人数相对较少的近亲组成的以爱情为基础的人格融合，是建立在这种感情融合的基础之上的从属关系和共产关系”。他运用统计方法对1920年日本第一次千分之一人口抽样调查资料进行了系统分析，结果表明：日本全国家庭规模为3～5人，其中城市家庭多为2～4人，大家庭、联合家庭和三代以上直系家庭所占比例均很小。户田贞三认为，小家庭比例高是由“家庭是爱情基础上的人格融合”这一家庭的本质特征所决定的。该书首次运用统计方法揭示日本的家庭结构，初步分析了家庭的职能，奠定了家庭实证研究的基础。