Родился 2 сентября 1974 г. в Москве.
В 1995 г. окончил Высшее театральное училище (институт) им. М. С. Щепкина (курс народного артиста СССР Юрия Соломина).
С 1995 по 1998 г. возглавлял службу по связям с общественностью рекламного агентства "Медиа-стар".
В 1998-2006 гг. занимал должность генерального директора PR-агентства "Тайный советник" (проведение коммуникационных кампаний, репутационный менеджмент, медиапланирование, социологические и медийные исследования, реклама и др.).
В 2007 г. Леонид Левин создал и возглавил коммуникационную группу "Тайный советник". В нее вошло одноименное PR-агентство, кадровое агентство, региональное PR-агентство, агентство по интернет-коммуникациям "Диджитал", международное подразделение c представительствами в США, Германии, Франции и др.
С 2007 по 2011 г. - Леонид Левин возглавлял совет исследовательского центра "Новая политика".
4 декабря 2011 г. был избран депутатом Государственной думы РФ VI созыва по списку партии "Справедливая Россия". 8 мая 2012 г. вопреки консолидированному решению партийной фракции поддержал кандидатуру Дмитрия Медведева на пост председателя правительства РФ. 14 мая был отстранен от работы во фракции (членство в ней сохранил) вместе с депутатами Алексеем Митрофановым, Джамаладином Гасановым и Николаем Лакутиным. Вместе с ними в октябре 2012 г. создал группу независимых депутатов.
18 декабря 2012 г. был избран первым заместителем председателя комитета Госдумы по информационной политике, информационным технологиям и связи Алексея Митрофанова.
22 сентября 2014 г. первый заместитель руководителя фракции "Справедливая Россия" Михаил Емельянов сообщил, что "все разногласия сняты" и Левин готов продолжить работу в депутатском объединении.
26 сентября 2014 г. он был избран председателем думского комитета по информационной политике, информационным технологиям и связи вместо покинувшего этот пост Алексея Митрофанова.
18 сентября 2016 г. Леонид Левин был избран депутатом Госдумы РФ VII созыва от партии "Справедливая Россия" по Лермонтовскому одномандатному округу №147 (Пензенская обл.). На выборах набрал 61,85% голосов (второе место в округе - Дмитрий Филяев от КПРФ, 12,23%).
С 5 октября 2016 г. возглавлял комитет Госдумы по информационной политике, информационным технологиям и связи. Один из авторов законопроекта о наделении физических лиц статусом иноагентов, в случае распространения ими материалов "для неограниченного круга лиц" и получении финансирования из-за рубежа.
Был заместителем председателя комиссии Совета законодателей при Федеральном собрании РФ по информационной политике, информационным технологиям и инвестициям. Занимал должность заместителя председателя Совета по законодательному обеспечению развития цифровой экономики при председателе Государственной думы РФ Вячеславе Володине.
Депутатские полномочия были прекращены досрочно 22 января 2020 г. в связи с переходом в Аппарат правительства РФ.
28 сентября 2016 г. избран секретарем Союза журналистов России.
С 22 ноября 2016 г. - член центрального штаба Общероссийского народного фронта (ОНФ).
4 декабря 2017 г. был избран председателем совета АНО "Институт развития Интернета" (ИРИ).
16 января 2020 г. включен в состав рабочей группы по подготовке предложений о внесении поправок в Конституцию РФ.
С 22 января 2020 г. - заместитель руководителя, с 17 мая 2024 г. первый заместитель руководителя Аппарата правительства РФ (глава Аппарата - вице-премьер правительства РФ Дмитрий Григоренко), которое 16 января возглавил Михаил Мишустин.
Член Правительственной комиссии по использованию информационных технологий для улучшения качества жизни и условий ведения предпринимательской деятельности (с 2018 г.).
Входил в Правительственную комиссию по связи (2014-2018).
Председатель правления Регионального общественного центра интернет-технологий, который занимается развитием и распространением интернет-технологий в России.
Член общественного совета по изданию Православной энциклопедии (с 2017 г.).
Действительный государственный советник РФ I класса (2023).
Награжден медалью П. А. Столыпина II степени (2024). Отмечен почетными грамотами президента (2016) и правительства РФ (2019). Имеет благодарность президента РФ.