Стихи начал писать лет с двенадцати, первое стихотворение «Граница» опубликовано в газете «Красная звезда» в 1936.
С 1938 посещал Дом детской литературы, руководимый С.Маршаком; в сборнике этого объединения «Стихи детей» (1939) были напечатаны 2 стихотворения Ботвинника. В годы войны Ботвинник неоднократно печатал стихи в газете «Военно-морской врач», «Красный Балтийский флот», чуть позже «Страж Балтики», после войны в ленинградских журналах появились большие циклы стихов Ботвинника (Звезда. 1945. №8; 1946. №5–6; Ленинград. 1945. №10–11).
В 1948 вышла книга «Начало», доброжелательно встреченная прессой.
После демобилизации в 1947 Ботвинник жил в Ленинграде, работал врачом станции переливания крови; одновременно с занятиями литературой защитил кандидатскую диссертацию по медицине; активно работал в писательской организации.
Награжден 2 орденами и 14 медалями.
Ботвинник — поэт военного поколения, как и М.Дудин, С.Орлов, М.Луконин, С.Гудзенко. Военная тема присутствует во всех двадцати его поэтических сборников. По природе он лирик: много стихов о любви, о природе, о материнстве и детстве; о Ленинграде — и довоенном, и блокадном, и послевоенном; стихи о течении времени — о мире, в котором смешались хаос и гармония, жестокость и милосердие. Стихи традиционные по форме, без эффектных приемов: их новизна и самобытность в естественном, личностном восприятии происходящего, в стремлении «не лгать о времени своем», не исказить его черты — «его лицо с безумными глазами».
Отсвет войны и тревоги сохраняется и в спокойной, сдержанной поэтической тональности — во времена затишья и застоя. Душевное напряжение и воля к самопожертвованию, что вели когда-то к Победе, остаются своего рода вечным эталоном истинного благородства, определяют высоту души во всякую эпоху. Но время ускоряет свой бег и заставляет поэта задуматься о меняющемся характере человеческих отношений; пейзаж души — как «уходящая натура». Публицистические ноты все чаше вплетаются в лирику Ботвинник конца 1980-х. Растет предощущение утрат грядущих; чувство «отстраненной свободы»; бесславная смерть вчера еще казавшихся бессмертными идей, за которыми пустота; «царство голых королей».
1990-е в творчестве Ботвинник — своего рода прорыв: иные масштабы обретает мысль о России, ее исторической доле, о переменах, которые сродни катастрофе: «Век исходит кровавым закатом». Сдержанность и домашность уступают место открытым гражданским эмоциям, где растерянность соседствует с историческим оптимизмом, а душевная стойкость — с хладнокровной наблюдательностью: «и видишь уже, что душа быстрей отлетает, чем года». Остается неистребимое сострадание ко всему живому и сущему; чувство трагического исхода: «И мир я видел, и войну, / я долго жить хотел — и смог, / но пережить свою страну / не дай вам Бог, не дай вам Бог».
Заметное место в литературной работе Ботвинник принадлежит художественному переводу. Наибольшее значение имеет высоко оцененный академиком Д. С. Лихачевым перевод «Слова о полку Игореве», — он не раз переиздавался, в 2000 вышел отдельной книжкой. Для «Б-ки поэта» Ботвинник переводил стихи И.Франко, Т.Табидзе, Г.Тукая, Н.Терьяна, Сабира, А.Акопяна, О.Туманяна, Я.Райниса, М.Джалиля, П.Тычины и др.