Formé au cours Florent, Lionel Abelanski débute au cinéma en 1989, dans Romuald et Juliette de Coline Serreau. La même année, il entame un parcours théâtral qui le verra collaborer avec Gilles Cohen, Édouard Baer, Bernard Murat, Kad Merad… Dans les années 90, Lionel Abelanski démarre aussi une carrière à la télévision, tout en apparaissant dans des petits rôles au grand écran. Il est en effet au générique de plusieurs productions dont Un samedi sur la terre (1996) de Diane Bertrand et Didier (1997) d’Alain Chabat. Radu Mihaileanu lui confie un premier rôle avec Train de vie (1998) et Lionel Abelanski est nommé au César du meilleur espoir masculin.
Dans les années 2000, il est très sollicité au cinéma, avec une prédilection pour le registre léger. On le voit notamment dans Ma femme est une actrice (2001) d’Yvan Attal, Mais qui a tué Pamela Rose ? (2003) d’Éric Lartigau, Un petit jeu sans conséquences (2004) de Bernard Rapp, Je ne suis pas là pour être aimé (2005) de Stéphane Brizé, Poltergay (2006) d’Éric Lavaine et Safari (2009) d’Olivier Baroux.
On le retrouve dans les comédies de Todelano et Nakache, et le biopic Sagan (2008) de Diane Kurys, où il incarne le journaliste Bernard Frank. Lionel Abelanski poursuit dans cette voie à la décennie suivante, cumulant les seconds rôles. Il est légiste dans Beur sur la ville (2011) de Djamel Bensalah, directeur d’école dans Boule et Bill (2013) de F. Magnier et A. Charlot, architecte dans Le retour du petit Nicolas (2014) de Laurent Tirard, ou médecin dans Magic in Moonlight (2014) de Woody Allen.
Éric Lavaine le demande à nouveau et l’intègre à la bande de potes de Barbecue (2014). Gardien d’entrepôt dans Les premiers, les derniers (2015) de Bouli Lanners, ou huissier dans Edmond (2019) d’Alexis Michalik, il ne cesse de tourner. Lionel Abelanski a également travaillé avec Michel Hazanavicius, Joe Wright, Jean-Pierre Mocky et Michèle Laroque.
