A expressão correcta é mau atendimento. A incorrecção de "mal atendimento" deve-se ao facto de mal ser um advérbio e, por isso, ter a função de modificar o verbo, tal como mau, que é um adjectivo, modifica o nome. Vejamos:

«Foi um mau (adjectivo) atendimento (nome)».
mas
«Eu fui mal (advérbio) atendido (particípio passado do verbo atender)».