Den israeliska FN-ambassadören kallade databasen för en "svart lista" och sade att kroppen agerade tvångsmässigt mot den.
Men det palestinska sändebudet sade att flytten var ett budskap om hopp för hans folk.
Bosättningar som byggdes på territorier som ockuperades av Israel 1967 betraktas som olagliga enligt internationell rätt, men Israel bestrider denna ståndpunkt.
Omkring 500.000 judar bor tillsammans med 2,5 miljoner palestinier på Västbanken och östra Jerusalem.
Trettiotvå av de 47 medlemmarna i rådet för mänskliga rättigheter i Genève röstade på torsdag för att anta förslaget om inrättande av databasen.
Ingen röstade emot förslaget, medan 15, till största delen europeiska nationer, avstod från att rösta.
BBC:s Yolande Knell i Jerusalem säger att databasen kommer att utgöra en resurs för alla organisationer som vill avyttra från företag som är involverade i Israels ockupation av palestinska länder.
Det kommer potentiellt att omfatta ett antal israeliska och internationella företag som arbetar inom industrier från bank till bygg- och säkerhetstjänster, tillägger vår korrespondent.
Palestinierna har kämpat för hårdare sanktioner mot bosättningar.
Det palestinska sändebudet till FN sade att denna resolution och andra av rådet för mänskliga rättigheter var ett "budskap om hopp" till hans folk.
"Israel fortsätter att systematiskt kränka palestiniernas oförytterliga rättigheter samtidigt som han åtnjuter straffrihet från det internationella samfundet", tillade Ibrahim Khreisheh.
Israels premiärminister Benjamin Netanyahu kallade kroppen "en antiisraelisk cirkus som attackerar den enda demokratin i Mellanöstern och ignorerar de grova kränkningarna av Iran, Syrien och Nordkorea".
Han tillade att det var absurt att fördöma Israel i stället för att ta itu med palestiniernas attacker mot israeler och den så kallade islamiska staten i Europa.
Israel har kritiserat FN:s råd för mänskliga rättigheter för att ha röstat för att upprätta en databas över företag som gör affärer i bosättningar på den ockuperade Västbanken.