Окончил режиссёрский факультет Государственного кинотехникума (ГКТ, ныне ВГИК, 1927). Окончив кинотехникум, Гендельштейн и Алексей Файнциммер получили приглашение от Всеволода Пудовкина поработать ассистентами на съемках картины «Конец Санкт-Петербурга».
В 1943—1945 — режиссёр фронтовой киногруппы I-го Украинского фронта. С 1945 — режиссёр Московской студии научно-популярных фильмов. Режиссёр, сценарист игрового и документального кино. Автор ряда сюжетов в киножурналах «Новости сельского хозяйства», «Наука и техника», «Здоровье», «Хочу всё знать».
Был женат вторым браком на эстрадной певице Эдит Утёсовой — дочери Леонида Утёсова. Дочь от первого брака — актриса Юлия Гендельштейн (в замужестве Юлия Севела, род. 1934; её первый муж — актёр и диссидент Юлий Панич, второй — писатель и режиссёр Эфраим Севела).
Похоронен в Москве на Востряковском кладбище.
Фильмография
Режиссёр
1935 Любовь и ненависть
1938 Поезд идет в Москву
1941 Ровно в семь (в Боевом к/сб № 7)
1943 Лермонтов
1945 Александр Покрышкин
1950 Первые крылья
1961 Во глубине сибирских руд (научно-популярный)
1963 «Чайка» на острове Свободы (документальный)
1963 Скульптор и время (научно-популярный)
1964 Два дня в Непале (документальный)
1966 Дмитрий Шостакович (документальный)
1969 Руками хирурга (научно-популярный)
1973 Родники творчества (научно-популярный)
1975 Когда молчат песни и предания (научно-популярный)
Сценарист
1939 Воздушная почта
1956 «Товарищ» уходит в море (научно-популярный)
1967 Дмитрий Шостакович (документальный)
Призы и награды
1956 МКФ в Канне - Приз за лучший сценарий, фильм «„Товарищ“ уходит в море»
1968 Всесоюзный кинофестиваль — Главный приз за фильм «Дмитрий Шостакович»
1970 Всесоюзный кинофестиваль — Диплом и Премия за лучшую режиссуру, фильм «Руками хирурга»