Początkowo kształcił się pod kierunkiem ojca, następnie w Konserwatorium Warszawskim. W latach 1922-26 studiował kompozycję w Hochschule für Musik w Berlinie u Waltera Gmeindla i Franza Schrekera.
Jego utwory wykonywane były w wielu krajach europejskich oraz Stanach Zjednoczonych, a także prezentowane na festiwalach Międzynarodowego Towarzystwa Muzyki Współczesnej w Genewie (1929), Liège (1930), Wiedniu (1932), Barcelonie (1936), Paryżu (1937), Los Angeles (1941) i Frankfurcie nad Menem (1946, 1951).
W 1933 przeniósł się do Paryża, gdzie pozostał do 1939. W maju 1939 wyjechał do Stanów Zjednoczonych i zamieszkał w Nowym Jorku. Był członkiem amerykańskiej Ligi Kompozytorów.
Jerzy Fitelberg w 1928 został laureatem I nagrody za "Kwartet smyczkowy nr 2" (1928) na konkursie kompozytorskim zorganizowanym przez Stowarzyszenie Młodych Muzyków Polaków w Paryżu. Ponadto otrzymał: w 1936 - prestiżową Nagrodę Biblioteki Kongresu Stanów Zjednoczonych za "Kwartet smyczkowy nr 4" (1936), w 1945 - Nagrodę American Academy of Arts and Letters za całokształt twórczości, w 1950 - nagrodę kompozytorską za "Suitę na organy" (1949).
Jego kompozycje zostały wydane przez firmy: Chester, Max Eschig, Editions Salabert, Universal Edition, Associated Music Publishers, B. Balan, Dimit Edition, Independent Music Publishers, E. F. Kalmus, E. B. Marks, Omega Music, G. Schirmer Inc., Southern Music Publishers, Universal Art Inc., M. Witmark.