Marié. Père de Hartwig Derenbourg.
Joseph était le fils de Zevi Hirsch Derenburg*, lequel voulut faire de lui un rabbin, fut son premier maître et l'initia très jeune à la littérature rabbinique. C'est sa mère, semble-t-il, qui lui fit donner secrètement des leçons de grec et de latin, ce qui lui permit d'intégrer le gymnase de sa ville natale. Maîtrisant l'hébreu et l'araméen, Joseph Derenbourg fréquenta les universités de Giessen et de Bonn, où il se forma notamment en arabe. Il obtint le grade de docteur en philosophie en 1834.
* Derenbourg est une francisation de Derenburg – longtemps transcrit Dernburg par Joseph et les membres de sa famille.
Appelé à enseigner l'hébreu talmudique et rabbinique, Joseph Derenbourg est nommé répétiteur le 15 mai 1877, puis directeur adjoint le 4 juin de la même année. Il devient directeur d'études pour les langues sémitiques le 4 janvier 1884.
D'abord précepteur dans une riche famille de banquiers d'Amsterdam (à partir de 1835), Joseph Derenbourg gagne Paris en 1838 et obtient la nationalité française en 1843. Titulaire de l'agrégation d'allemand en 1850, il enseigne cette langue pendant une année au lycée Henri IV. Il est successivement nommé correcteur (1852), puis correcteur de la typographie orientale (1856) à l'Imprimerie impériale. Il est chargé par l'administration de la Bibliothèque impériale de continuer le catalogue des manuscrits hébreux que Salomon Munk (1803-1867), devenu aveugle, a été contraint d'abandonner. En 1857, il fonde une école pour jeunes gens juifs qu'il dirige avec son épouse jusqu'en 1864. Il est élu à l'Académie des Inscriptions et Belles Lettres en décembre 1871.
Epigraphie sémitique, critique biblique, littérature talmudique et rabbinique, littérature arabe classique, grammaire hébraïque médiévale, littérature et pensée juives médiévales de langue hébraïque et de langue arabe.
- Les Séances de Hariri, avec un commentaire choisi par M. Sylvestre de Sacy, notes historiques et explicatives en français, 2e édition revue sur les manuscrits et augmentée d'un choix de notes historiques et explicatives en français, par MM. Reinaud et Derenbourg, Paris, 1847-1851, 2 vol.
- Catalogues des manuscrits hébreux et samaritains de la Bibliothèque Impériale / Manuscrits orientaux, par MM. Munk, Derenbourg, Franck et Zotenberg, préface par J. Taschereau, Paris, Bibliothèque impériale, 1866.
- Essai sur l'histoire et la géographie de la Palestine, d'après les Thalmuds et les autres sources rabbiniques, Première partie: Histoire de la Palestine depuis Cyrus jusqu'à Adrien, Paris, Imprimerie nationale, 1867.
- Opuscules et traités d'Abou'l-Walid Mervan ibn Djanah de Cordoue, texte arabe publié avec une traduction française par Joseph Derenbourg et Hartwig Derenbourg, Paris, Imprimerie nationale, 1880.
- Deux versions hébraïques du livre de Kalilâh et Dimnâh, publié d'après les manuscrits de Paris et d'Oxford par Joseph Derenbourg, Paris, F. Vieweg, 1881 (Bibliothèque de l'École des hautes études. Sciences philologiques et historiques, 49).
- Le Livre des parterres fleuris. Grammaire hébraïque en arabe d'Abou'l-Walid Merwan ibn Djanah de Cordoue, publiée par Joseph Derenbourg, Paris, F. Vieweg, 1886 (Bibliothèque de l'École des hautes études. Sciences philologiques et historiques, 66).
- Version arabe du Pentateuque de R. Saadia ben Iosef al-Fayyoûmî, revue, corrigée et accompagnée de notes hébraïques avec quelques fragments de traduction française d'après l'arabe, par J. Derenbourg, Paris, E. Leroux, 1893.
Joseph Derenbourg assume diverses responsabilités dans les institutions de la communauté juive parisienne et française de son temps. Il est membre du Consistoire de Paris de 1869 à 1872, mais n'y est pas réélu pour avoir donné à l'Académie une conférence où il reconnaît ne pas avoir trouvé trace, dans la Bible hébraïque, de la croyance en l'immortalité de l'âme. Il est vice-président du Comité central de l'Alliance israélite universelle de 1876 à 1895.
- Auguste Carrière, "Joseph Derenbourg", Ecole pratique des hautes études, Section des sciences historiques et philologiques, Annuaire 1896, p. 31-40.
- "Derenburg (Derenbourg)", Encyclopaedia Judaica, 2e éd., 2007, 5: 594-595.
- Perrine Simon-Nahum, La Cité investie. La "Science du Judaïsme" français et la République, Paris, Cerf, 1991. Voir l'index.