Dendoncker nousi RSC Anderlechtin edustusjoukkueeseen kaudella 2013–2014 ja pelasi Belgian pääsarjassa ensimmäiset ottelunsa kaudella 2014–2015. Hän pelasi neljän kauden aikana 125 liigaottelua ja teki niissä yhdeksän maalia. Kaudella 2018–2019 hän pelasi lainasopimuksella Wolverhampton Wanderersissa 19 Englannin Valioliigan ottelua ja teki niissä kaksi maalia. Kesällä 2019 Wolverhampton osti hänet itselleen. Kaudella 2019–2020 Dendoncker pelasi joukkueensa kaikki 38 valioliigaottelua ja niistä 32 ottelua avauskokoonpanossa. Maaleja hän teki neljä. Eurooppa-liigassa Wolverhampton ylsi puolivälieriin ja Dendoncker pelasi kaikki kuusi karsintaottelua ja 11 varsinaisen liigan ottelua sekä teki maalin karsinnassa Torinoa ja alkulohkossa Beşiktaşia vastaan. Kaudella 2020–2021 hän pelasi 33 valioliigaottelua ja teki niissä yhden maalin.