Родился 26 декабря 1794 года в Эстляндской губернии, происходил из немецко-балтийского баронского рода, старший сын генерал-майора барона Берендта Фридриха Рейнгольда Мейендорфа от брака с Анной Гертрудой урождённой Штакельберг.
Образование получил в училище колонновожатых, 27 января 1812 г. произведён в прапорщики и во время Отечественной войны 1812 года принял деятельное участие в сражениях под Витебском и Смоленском, а по отступлении русских войск от Смоленска находился при отряде генерала Тучкова 3-го и награждён орденом св. Анны 4-й степени. В Бородинском сражении Мейендорф был тяжело ранен.
По выздоровлении принял участие Заграничном походе, где был в сражениях под Люценом и Бауценом. За отличие в сражении под Кульмом Мейендорф был награждён орденом св. Владимира 4-й степени и Кульмским крестом. В чине подпоручика Мейендорф сражался под Лейпцигом, при Бриенне, Арси-сюр-Об и Фер-Шампенуазе.
В 1825 г. Мейендорф был произведён в полковники и назначен командиром Малороссийского кирасирского полка, с которым в 1831 г. участвовал в подавлении польского восстания 1831 г. В сражении при Грохове Мейендорф произвёл знаменитую кавалерийскую атаку на польский центр. За это блестящее дело 21 февраля 1831 года Мейендорф получил звание флигель-адъютанта и орден св. Георгия 4-й степени (№ 4524 по кавалерскому списку Григоровича—Степанова)
Произведённый 22 августа того же года в генерал-майоры и награждённый орденом св. Анны 1-й степени (императорская корона к сему ордену пожалована была в 1833 году), Мейендорф в мае 1833 года был назначен командиром лейб-гвардии Конного полка, которым командовал до декабря 1837 года, а в 1838 г. — управляющим придворной конюшенной частью. 1 июня 1842 г. Мейендорф был награждён званием генерал-адъютанта, 11 апреля 1843 года произведён в генерал-лейтенанты, в 1845 г. назначен обер-шталмейстером двора Его Императорского Величества и президентом придворной конюшенной конторы, в 1853 году награждён орденом св. Александра Невского (алмазные знаки к сему ордену пожалованы в 1859 году).
В качестве знатока лошади и опытного кавалериста Мейендорф участвовал во многих комиссиях, имевших целью улучшение ремонта кавалерии и артиллерии. В 1856 г. Мейендорф был произведён в генералы от кавалерии, в 1862 г. назначен вторым шефом кирасирского принца Альберта Прусского полка. В 1868 году награждён орденом св. Владимира 1-й степени и в 1873 году — орденом св. Андрея Первозванного.
Среди прочих наград имел иностранные ордена « Pour le M?rite» (Пруссия), Гвельфов 1-й степени (Ганновер), Людовика (Гессен-Дармштадт), Большой крест Даннеброг (Дания), Красного орла (Пруссия), Короны (Вюртемберг), Слона (Дания).
Умер 27 октября 1879 года в Санкт-Петербурге (из служебных списков исключён 25 ноября).
Был женат на дочери сенатора Ф. М. Брискорна Ольге Фёдоровне, их дети: Николай (1835—1906, генерал от кавалерии), Егор (1837—1841), Феофил (1838—1919, генерал от кавалерии), Фёдор (1842—1911, генерал-майор), Александр (1848—1907, генерал-лейтенант).