Родился в большой крестьянской семье. Мать — из семейских (старообрядцев, высланных в Забайкалье), отец — коренной сибиряк. Детей в семье было восемь. Анатолий был у матери поздним, и потому мать жалела его больше всех. Учился в сельской школе, после её окончания работал в молодежных и районных газетах Восточной Сибири.

В 1977 окончил филологический факультет Иркутского государственного университета (отделение журналистики), работал в областных газетах, преподавал русскую литературу в средних учебных заведениях. Анатолий Байбородин досконально знает деревню, её быт и духовную культуру. Его первый рассказ «Двое на озере» был опубликован в 1979 в «Литературной России» с предисловием В.Г. Распутина.

С прозой и публицистикой выступал в журналах «Наш современник», «Сибирские огни», «Байкал», в еженедельнике «Литературная Россия», в альманахе «Сибирь». С 1986 член Союза писателей России. С начала 1990-х — преподаватель Иркутского госуниверситета. С 2005 главный редактор альманаха народов Сибири «Созвездие дружбы».

Лауреат многочисленных премий: газеты «Литературная Россия» (1979), «Литературная Россия» (1979), Союза писателей России «Традиция» (1995), имени святителя Иннокентия Иркутского (1996), «Отчий дом», имени братьев Киреевских (1999), Всероссийского литературного конкурса имени Шукшина (1999), губернатора Иркутской области (2002, 2011), журнала «Сибирь» имени Зверева (2007), Большой литературной премии России (2007).

Является автором пьес: «Деревенский бунт» (не предлагалась для публикации и постановки), «Птицы черные, птицы белые» (постановка Иркутского областного кукольного театра «Аистенок» в 2006 г.

На соискание Патриаршей литературной премии выдвинут от Северобайкальской и Сосново - Озерской епархии.

Библиография (основные произведения):

1. «Старый покос», повести, 1983;

2. «Поздний сын», повесть, 1988;

3. «Яко богиню землю нареки», очерки, 1991;

4. «Боже мой…», роман, 1996;

5. «Воля», повести, рассказы, 1998;

6. «Русский месяцеслов», обычаи, обряды, поверия, приметы русского народа, 1998;

7. «Диво», сибирские байки, сказы, рассказы, 2001;