Анатолий Иванишин е зачислен в отряда космонавти през 2003 година. През 2005 година получава званието «космонавт-изпитател».
През април 2011 година започва подготовката в състава на основния екипаж на МКС-29/30 в качеството си на бордови инженер на кораба «Съюз ТМА-22» и бордови инженер на МКС.
Той изпълнява първия си полет от 14 ноември 2011 година до 27 април 2012 година в състава на 290/30-та експедиция на МКС в качеството си на бордови инженер на «Съюз ТМА-22» и бордови инженер на МКС заедно с Антон Шкаплеров и Даниел Бьорбенк.
Продължителността на полета е 165 денонощия.
Вторият си полет в космоса Анатолий Иванишин извърши от 7 юли до 30 октомври 2016 година с кораба «Съюз МС».
Продължителността на полета — 115 денонощия.
Поздравяваме Анатолий Иванишин с рождения ден и му пожелаваме щастие, здраве, благополучие, нови професонални успехи, леко излитане и меко кацане.