Учился в Симферопольской (Таврической) духовной семинарии. Окончил физико-математический факультет Варшавского университета (1897). Хранитель зоологического музея университета (1897—1906). Магистр зоологии (май 1906; Петербургский университет). С октября 1906 преподаватель естественной истории в гимназии Медведниковых в Москве. Одновременно приват-доцент физико-математического факультета Московского университета (1906—11). С июля 1907 преподаватель естествознания и географии в женской гимназии Л.О. Вяземской. Доктор зоологии (1911; Петербургский университет). Инициатор и организатор первой в России ветеринарной гельминтологической лаборатории. В 1911 покинул Московский университет в знак протеста против политики министра народного просвещения Л.А. Кассо. Преподавал в Народном университете им. А.Л. Шанявского (1908—17), Народном университете в Нижнем Новгороде. С апреля 1917 ректор Нижегородского народного университета, в марте 1918 — июле 1919 первый ректор вновь созданного Нижегородского государственного университета, зав. кафедрой зоологии. В 1920—21 профессор Таврического университета в Крыму, в 1922—23 — Крымского сельскохозяйственного института, в мае 1923 — августе 1924 — Минского сельскохозяйственного института. В 1925 уехал в Западную Европу, затем жил в США. Препаратор в Музее естественной истории в Нью-Йорке (с 1926), зоолог зоологического отдела Сельскохозяйственного департамента США в Вашингтоне (1928—31), занимался проблемами ветеринарной гельминтологии. Затем сотрудник медицинского колледжа Лос-Анджелеса. Похоронен здесь же.

Жена: Людмила (ум. 1932).

Соч.: Черви-паразиты рыб и птиц окрестностей Варшавы. Варшава, 1896; Варшавский университет. Зоологический кабинет: Список и описание ихтиологической коллекции / Сост. Д.Ф. Синицын. Варшава, 1900; Материалы по естественной истории трематод: Дистомы рыб и лягушек окрестностей Варшавы. Варшава, 1905; Партеногенетическое поколение трематод и его потомство в черноморских моллюсках. СПб., 1911; Лекции по биологии. Ч. 1. М., 1913; Практическое руководство для исследования и определения паразитов человека и домашних животных. М., 1915; Листвяница в Московской губернии. М., 1916; Лекции по биологии. Ч. 1—2. Пг., 1923—1924; Проблема анабиоза у млекопитающих. Минск, 1923; Этюды по теории биологического детерминизма. Минск, 1923; Вечные цепи. Минск, 1923.

Лит.: Ведерникова Л.В. Д.Ф. Синицын — первый ректор Нижегородского государственного университета, организатор науки и выдающийся ученый России // Материалы VI научно-практической конференции «Российский научно-технический музей: проблемы и перспективы». Нижний Новгород, 1996. С. 123—127; Тарбеев М.Л., Ведерникова Л.В., Киреев В.К. Первые преподаватели кафедры зоологии Нижегородского университета: Д.Ф. Синицын, А.А. Скворцов и Э.К. Рейзин // Вестник Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Сер. биология. 2001. № 1. С. 238—248; Стоюхина Н., Тарбеев М. «Здесь, в Минске, я нашел превосходные условия для работы…»: Малоизвестные факты из жизни первого ректора университета Д.Ф. Синицына // Нижегородский университет. 2011. № 1. С. 10—11; Стоюхина Н.Ю. Гуманитарное образование в провинции: Нижегородский университет в первые годы советской власти. СПб., 2011; Российское научное зарубежье: Материалы для биобиблиографического словаря. Пилотный вып. 6: Естественные науки. XIX — первая половина ХХ в. / Сост. М.Ю. Сорокина. М., 2011. С. 281—282 (ав. Н.Ю. Стоюхина, М.Л. Тарбеев); Российское научное зарубежье: Биобиблиографический справочник / Сост. М.Ю. Сорокина. М., 2011. С. 551 (авт. Н.Ю. Стоюхина).

Некр.: Journal of Parasitology. 1937. Vol. 23, № 6. P. 578—579.