יואל חיטובסקי נולד בליטא בשנת 1933 ועלה עם משפחתו לארץ ישראל בשנת 1934. הוא למד לתואר ראשון בכלכלה חקלאית ב-North Carolina State College ולתואר שני ושלישי בכלכלה באוניברסיטת הרווארד, שבה קיבל תואר דוקטור בשנת 1966. היה חבר סגל בפקולטה להנדסת תעשייה וניהול בטכניון בשנים 1967-1966 ועמית מחקר בלשכה הלאומית למחקר כלכלי (NBER) בניו יורק בשנים 1969-1967. בשנת 1969 הצטרף כחבר סגל למחלקות לכלכלה וסטטיסטיקה באוניברסיטה העברית.

תחומי מחקרו העיקריים היו אקונומטריקה וסטטיסטיקה, מודלים אקונומטריים של אמידה וחיזוי ויישומיהם.

יואל חיטובסקי נפטר בירושלים בשנת 2019.