Los operadores fraccionarios son una de las herramientas frecuentemente utilizadas para obtener nuevas generalizaciones de desigualdades clásicas en los últimos años y muchos nuevos operadores fraccionarios están definidos en la literatura. Este desarrollo en el campo del análisis fraccional ha llevado a una nueva orientación en varias ramas de las matemáticas y en muchas de las ciencias aplicadas. Gracias a esta orientación, ha aportado una nueva dimensión al campo de la teoría de desigualdades, así como a muchas otras disciplinas. En este estudio, se ha demostrado un nuevo lema para el operador integral fraccional definido por Atangana y Baleanu. Posteriormente, con la ayuda de este lema y desigualdades conocidas como Young, Jensen, Hölder, se obtienen nuevas generalizaciones de la desigualdad de Hermite-Hadamard. Se presentan muchos corolarios reducidos sobre los hallazgos principales para integrales clásicas.