Die Erbregister des Amtes Lichtenberg, zu dem Hallendorf im Mittelalter und der Frühen Neuzeit gehörte, erlauben einen Blick auf die Siedlungsstruktur des Ortes, der 1540 aus fünf Ackerhöfen, 22 Kothöfen und sechs wüsten Hofstellen bestand. Gut zwei Jahrhunderte später listet die Dorfbeschreibung von Hallendorf aus dem Jahr 1753 folgende Zusammensetzung der Gemeinde auf: drei Ackerhöfe, einen Halbspännerhof, 20 Kothöfe, vier Brinksitzer und fünf Häuslinge.

Der Bau der Reichswerke wenige hundert Meter östlich von Hallendorf zog ab 1937 einschneidende Veränderungen für das Dorf und seine Bewohnenden nach sich: Landwirte wurden enteignet und unter anderem nach Pattensen und Koldingen umgesiedelt. 

Auf der Gemarkung Hallendorf wurden mehrere Barackenlager für die zunächst angeworbenen, später zunehmend zwangsverpflichteten Arbeitskräfte errichtet. Am Windmühlenplatz wurde ein Hochbunker gebaut und am südlichen Dorfrand entstand eine Siedlung mit 276 Wohneinheiten in 60 Häusern. Weichen mussten auch jahrhundertealte Kreuzsteine, die vermutlich als Sühnesteine aufgestellt worden waren – sie befinden sich heute auf dem Kirchhof. 

Im Frühjahr 1940 wurde in der Nähe von Hallendorf ein „Arbeitserziehungslager“ eingerichtet, das unter der Leitung der Geheimen Staatspolizei stand und der „Disziplinierung“ von Arbeitskräften dienen sollte. Die Einweisung wegen „Arbeitsbummelei“ erfolgte ohne Gerichtsverfahren, häufig nach einer Denunziation, die Haftbedingungen im „Lager 21“ waren so grausam wie in den Konzentrationslagern.

Seit November 2023 erinnert ein  Findling im Wald zwischen Hallendorf und Bleckenstedt an die mehr als 30.000 Inhaftierten, von denen mindestens 932 starben.

In Hallendorf blieben die Verhältnisse auch nach dem Kriegsende zunächst schwierig. Das Problem eines adäquaten Schulgebäudes war so dringend, dass der erforderliche Neubau vom Land Braunschweig finanziell unterstützt wurde. Bereits im November 1950 konnte die neue Schule eingeweiht werden. 1957 wurde am Westrand des Dorfes eine weitere Siedlung gebaut.

Heute leben in Hallendorf knapp 1.800 Menschen. Die evangelische und die katholische Kirchengemeinde, der TSV Hallendorf, die Freiwillige Feuerwehr, die Siedlergemeinschaft, der Kleingartenverein und viele ehrenamtlich Engagierte sorgen für ein abwechslungsreiches Leben und ein abwechslungsreiches Angebot in dem Stadtteil.