秋田市に生まれる。1941年帝国美術学校本科工芸図案科卒業。映画会社に入社し、海軍航空本部の少年航空兵教育用映画の製作を担当。45年帰郷し、翌年、兄弟で新協工芸玩具研究所を設立、木製玩具を開発する。52年秋田二科展の開催に協力し、東郷青児の知遇を得る。その年の二科展に《月映》が初入選する。55年から一陽展に出品し、65年特待賞を受賞、会友となる。その間、53年伊藤弥太ら県在住中央展出品者で<秋田美術作家協会>を結成し、さらに、63年寺田九空らと<秋田県造形美術家協会>を結成する。また、61-68年武蔵野美術大学夏期講習会を開催し、67年には野呂正男らと秋田美術学校を開校(72年閉校)する。75年秋田市文化章受章、78年秋田県芸術選奨受賞。80年秋田県文化功労者表彰を受ける。91年初個展開催(秋田県総合生活文化会館)。96年文部大臣より地域文化功労章を受章。97年紺綬褒章受章。2000年秋田県立美術館で「伊藤博次遺作展-1952年～1999年の軌跡-」が開催された。
