Der wissenschaftliche Schwerpunkt von Prof. Dr. Bendszus liegt in innovativen bildgebenden Verfahren, insbesondere in der Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT). Mit der Magnetresonanz-Neurographie hat er einen neuen bildgebenden Ansatz in der Diagnostik von Erkrankungen des peripheren Nervensystems geprägt. Darüber hinaus hat er wichtige Beiträge zur Weiterentwicklung des Dental-MRTs als strahlungsfreie Untersuchungsmethode bei zahnärztlichen Fragestellungen geleistet.

Eine weitere besondere Spezialisierung liegt vor im Bereich der Diagnostik und Therapie von Erkrankungen des Gehirns und Rückenmarks, wie z. B. Aneurysmen, Schlaganfällen und arterio-venösen Malformationen.