生于德国柏林，1939年第二次世界大战爆发之前不久，和家人一起移居美国。1995年在美国叶史瓦大学获得硕士学位，1958年在普林斯顿大学获得博士学位。其后在明尼苏达大学任教，从1965年起一直在以色列耶路撒冷希伯来大学任数学教授。他是以色列科学与人文科学院院士和美国国家科学院外籍院士。

弗斯滕伯格的研究涉及遍历理论、概率论、拓扑动力学等领域。在遍历理论方面，他发展了动力嵌入的基本概念，这使他能够对组合学有引人入胜的应用，特别是包括算术级数的塞万雷迪定理的一个新的证明及其影响深远的推广。他还建立了以他的姓氏命名的弗斯滕伯格结构定理。它描述了作为一个平凡系统紧扩张塔的一个弱混合扩张的任意保测度系统；并且基于这个定理和许多附加的推理，能够建立起多重递归定理。他的关于“负常曲率面上的极限圆流是唯一遍历的”定理已经成为李群作用的动力学理论的一个主要部分。在研究齐性空间上的随机过程时，他引进了平稳方法，这使他能够定义现在所谓的群的弗斯滕伯格边界。他关于群上随机游动渐近性状态的分析，对于包括李群中的格以及群作用的上闭链的研究在内的领域的后继工作有长远的影响。在概率理论方面，他研究了随机矩阵的乘积，展示了它们的极限性状与李群中深刻的结构定理有紧密联系。

由于在数学上作出了重要贡献，弗斯滕伯格于1993年获得以色列精确科学奖和以色列理工学院的哈维奖，2007年获得沃尔夫数学奖。