Народився 8 травня 1934 року в місті Суми.
Після закінчення Сумського машинобудівного технікуму, працював техніком-конструктором та інженером-конструктором на Сумському машинобудівному заводі ім. Фрунзе, потім інженером-конструктором і завідуючим промислово-транспортним відділом Сумського міського комітету Компартії України.
Згодом закінчив Український заочний політехнічний інститут.
З серпня 1966 року – заступник голови виконкому Сумської міської Ради народних депутатів. З червня 1968 до вересня 1980-го – голова виконкому Сумської міської Ради народних депутатів.
З 1982 по 1997 рік обіймав посади першого заступника голови виконкому Сумської обласної Ради народних депутатів, голови виконкому Сумської обласної Ради народних депутатів.
За багаторічну сумлінну працю Анатолій Дмитрович двічі нагороджений орденом «Трудового Червоного Прапору» і медаллю «За трудову доблесть».
Завдяки вмілому керівництву та напрацюванням Анатолія Дмитровича Бондаренка наше місто набувало сучасного вигляду, закладалось підґрунтя для його майбутнього розвитку. Будівництво доріг, дорожньо-мостове управління, асфальтний завод, будівництво нового мосту через р. Псел, розширення вул. Харківської, міст через р. Псел в районі ЧРЗ, міст у районі вул. 20 років Перемоги, міст через р. Сумку в районі проспекту Шевченка – все це заслуга Анатолія Дмитровича.
Змінилась і політика забудови Сум – тепер будівництво відбувалось згідно з проектами. Було зведено один із найбільших в Україні критих ринків, створено організацію «Міськсвітло», вводилися в експлуатацію великі промислові підприємства, серед яких хлібозаводи на вул. Харківській та в районі вул. Косівщинськоі, кондитерська фабрика, потужний рибопереробний комплекс «Сумириба».
Місто отримало тролейбусний парк, було збудовано авто - та залізничний вокзали, АТС на вул. Фрунзе (нинішня вул. Воскресенська)та вул. Кірова (вул. Г. Кондратьєва), Будинок зв’язку з поштовим відділенням і переговорним пунктом, переговорні пункти на проспекті Шевченка, вул. Петропавлівській та інших вулицях міста, будівля пошти на території залізничного вокзалу, телецентр. Для Південного промвузла були споруджені Токарівський, а для Північного – Тополянський водозабори; промисловий водозабір із водогоном.
За час, коли Анатолій Дмитрович працював головою виконкому Сумської міської Ради народних депутатів, було збудовано 11 шкіл, 29 дитячих садочків, 6 профтехучилищ, 5 технікумів, 3 вищі навчальні заклади: педагогічний, сільськогосподарський і політехнічний інститути. Останній, знову ж таки за сприяння Анатолія Бондаренка, було реорганізовано в університет, на базі якого відкрився медичний факультет.
У ті роки збудовано та реставровано 12 закладів охорони здоров’я. Місто завдячує Анатолію Дмитровичу за будівництво центральної міської лікарні, 2-х пологових будинків, будинку немовлят, шпиталю інвалідів війни, станції швидкої допомоги, станції переливання крові та інших закладів і установ, що стоять на варті нашого здоров’я.
У Сумах було створено 5 бібліотек, 3 музичні школи, збудовано 6 кінотеатрів. У відреставровані приміщення були переведені художній і краєзнавчий музеї. Місто отримало можливість слухати концерти органної музики.
У жовтні 2007 року Сумська міська рада присвоїла Анатолію Дмитровичу Бондаренку звання «Почесний громадянин міста Суми».
25 травня 2015 року Анатолій Бондаренко пішов з життя. Похований на Алеї Почесних громадян міста на Центральному кладовищі.
