Assistent an der Technischen Hochschule Danzig, an der er sich 1922 habilitierte. Im Jahr 1926 übernahm Henglein die Leitung des anorganischen-wissenschaftlichen Laboratoriums der damaligen IG-Farbenindustrie in Frankfurt am Main. Ab 1933 Vorstand des Bezirksvereins Rheinland des Vereins Deutscher Chemiker. 1934 kehrte er nach Karlsruhe zurück, um dort die Leitung des Lehrstuhls für chemische Technik zu übernehmen. 1939 war er Vorstandsmitglied der DECHEMA. Sein Sohn Arnim Henglein war ebenfalls ein bedeutender Chemiker.