Berényi Dénes 1928-ban született Debrecenben. A Kossuth Lajos Tudományegyetemen szerzett fizikusi oklevelet 1953-ban. 1963-ban kapta meg a fizikai tudomány kandidátusa címet, 1969-ben a fizikai tudomány doktora lett.

Az MTA-nak 1973-tól levelező, 1985-től rendes tagja. 1990 és 1993 között az MTA alelnöki feladatait látta el. 1954-től volt a debreceni Atommagkutató Intézet munkatársa, 1976 és 1990 között igazgatóként vezette az intézetet, majd 1991-től kutatóprofesszorként folytatta munkáját. Tudományos tevékenysége mellett évtizedekig oktatott a Kossuth Lajos Tudományegyetemen: 1952-54-ben tanársegédként, 1966-74-ben címzetes docensként, 1974-től címzetes egyetemi tanárként.

Az akadémikus 1985 és 1990 között a Nemzetközi Fizikai Sugárzási Társaság alelnökeként ténykedett, 1992-től tagja volt az Európai Akadémiának (London).

Berényi Dénes a magspektroszkópiának, illetve az atomi ütközések fizikájának nemzetközileg ismert szaktekintélye volt. Nevéhez kétszáznál több tudományos közlemény (részben társszerzőkkel) fűződik, amelyek többsége nemzetközi tudományos folyóiratokban látott napvilágot. Főbb művei az Atomkorban élünk (1977), Tudomány és kultúra (2010).

Kutatási eredményeit, oktatói munkásságát, hazai és nemzetközi szakmai-tudományos teljesítményét egyebek közt Akadémiai Díjjal (1963, 1969), Állami Díjjal (1988), Debrecen város díszpolgári címével (1993), Pro Scientia-éremmel (2000) és a Magyar Köztársasági Érdemrend középkeresztjével (2008) ismerték el.

A tudós nevét az 5694 Berenyi kisbolygó viseli.