Alhasil, Freiburg melepasnya ke FC Heidenheim pada musim panas 2019.
Tim Kleindienst memiliki perjalanan karier yang cukup unik bersama FC Heidenheim. Ia sempat dijual kepada KAA Gent pada Juli 2020.
Namun, Kleindienst hanya bertahan 6 bulan dan kembali ke Heidenheim dengan status pinjaman. Ia kemudian dibeli secara permanen oleh Heidenheim pada Juli 2021.
Kleindienst berhasil menjadi bagian dari sejarah FC Heidenheim kala menjuarai 2.
Bundesliga pada 2022/2023. Perannya begitu penting di lini depan lewat torehan 25 gol dalam 32 pertandingan di 2.
Bundesliga pada 2022/2023. Kleindienst turut membawa Heidenheim promosi ke Bundesliga Jerman pada 2023/2024.
Ia melanjutkan performa menawannya lewat catatan 12 gol dalam 33 pertandingan Bundesliga pada 2023/2024.
Heidenheim berhasil mengukir sejarah lainnya dengan lolos ke kasta ketiga kompetisi antarklub Eropa, Liga Konferensi, setelah finis di peringkat kedelapan dengan koleksi 42 poin.
BACA JUGA:Cara Shin Tae Yong Pulihkan Kondisi Para Pemain Timnas Simak
Ini merupakan pertama kalinya Heidenheim berlaga di kompetisi antarklub Eropa.
Kleindienst memutuskan pindah ke Borussia Moenchengladbach untuk meningkatkan kariernya pada musim panas 2024. Ia ditebus Gladbach dengan harga 7 juta euro atau Rp119 miliar.
Kleindienst diharapkan bakal mengangkat performa Gladbach setelah gagal bersaing di papan atas Bundesliga.
Namun, performa sang pemain belum bisa dikatakan konsisten setelah mencetak 3 gol dalam 7 laga di semua kompetisi sampai Oktober 2024.
BACA JUGA:Kevin Diks Salaman dengan Erick Thohir, Segera Gabung Timnas
Meski begitu, Julian Naglesmann tetap memanggilnya untuk membela Timnas Jerman di jeda internasional pada Oktober 2024.