Родился 24 апреля 1930 г. в гор. Винница Украинской ССР (ныне Украина). Отец - Моисей Александрович Коган - был историком-медиевистом, вскоре после рождения сына оставил семью. Мать - Наталья Львовна Морейнис – работала журналистом в местной газете. В середине 1930-х гг. она вышла замуж за сотрудника республиканской "Литературной газеты" Александра Степановича Леваду (впоследствии стал известным украинским писателем). Отчим усыновил Юрия и дал ему свою фамилию. Во время Великой Отечественной войны Юрий Левада вместе с матерью и младшим братом находился в эвакуации в Тюмени.
В 1952 г. Юрий Левада окончил философский факультет Московского государственного университета (МГУ) имени М. В. Ломоносова, в 1955 г. - аспирантуру МГУ.
Доктор философских наук. В 1955 г. защитил кандидатскую диссертацию на тему "Об особенностях народной демократии в Китае", в 1966 г. - докторскую диссертацию на тему "Социологические проблемы критики религии".
В 1955-1956 гг. был заведующим отделом в редакции журнала "Наука и жизнь".
С 1956 г. Юрий Левада работал в различных научных институтах Академии наук СССР (ныне Российская академия наук, РАН).
В 1956-1960 гг. был младшим научным сотрудником существовавшего в то время Института китаеведения АН СССР.
В 1960-1966 гг. - старший научный сотрудник, в 1966-1968 гг. - заведующий сектором Института философии АН СССР (ныне ИФ РАН).
В начале 1960-х гг. Юрий Левада создал методологический семинар, объединивший ученых-гуманитариев из разных научных сфер.
В середине 1960-х гг. на факультете журналистики МГУ начал читать курс лекций по социологии, ставший первым в СССР. Изданный в 1969 г. курс лекций Юрия Левады подвергся резкой критике партийных идеологов. В результате он был лишен недавно присвоенного звания профессора и права преподавания, а также возможности публичных выступлений и публикации своих работ в печати. Тем не менее Левада продолжал вести свой методический семинар на полулегальном положении.
В 1968 г. Юрий Левада был приглашен в созданный Институт конкретных социальных исследований АН СССР (ныне Институт социологии РАН) и работал в нем заведующим сектором теории и методологии до 1972 г.
С 1972 по 1986 г. был старшим научным сотрудником Центрального экономико-математического института АН СССР (ныне ЦЭМИ РАН). Занимался социологией экономического развития.
В 1986 г. перешел в Институт экономики и прогнозирования научно-технического прогресса АН СССР (ныне Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН). Это учреждение было образовано на базе ряда научных подразделений ЦЭМИ АН СССР как головная организация по разработке социально-экономических разделов Комплексных программ научно-технического прогресса СССР на 20 лет. Работал в нем ведущим научным сотрудником до 1988 г.
В 1988 г. стал руководить отделом теоретических исследований во Всесоюзном центре изучения общественного мнения (ВЦИОМ, впоследствии Всероссийский центр и изучения общественного мнения) под руководством Татьяны Заславской. Принимал участие в становлении ВЦИОМ, первой в Советском Союзе организации, профессионально занимающейся изучением общественного мнения.
С марта 1992 г. по август 2003 г. был директором Всероссийского центра изучения общественного мнения. Сменил в этой должности Татьяну Заславскую.
В августе 2003 г. ВЦИОМ был преобразован в открытое акционерное общество со 100-процентным участием государства. Общее руководство акционерным обществом стал осуществлять совет директоров, в который вошли представители президентской администрации, Минимущества и др. Выражая несогласие с произведенными изменениями, Юрий Левада и практически все сотрудники центра покинули ВЦИОМ. После этого Левада со своей командой создал негосударственную организацию - Аналитическую службу ВЦИОМ (ВЦИОМ-А). С марта 2004 г. она начала действовать как Аналитический центр Юрия Левады или "Левада-центр" (название было изменено по решению суда).
Был главным редактором журналов "Мониторинг общественного мнения: экономические и социальные перемены" (1994-2003), "Вестник общественного мнения. Данные. Анализ. Дискуссии" (2003-2006).
Являлся членом Совета по развитию институтов гражданского общества при президенте РФ (с 2004 г.).
16 ноября 2006 г. Юрий Левада скончался в Москве от сердечного приступа. Похоронен на Троекуровском кладбище столицы.
Автор нескольких книг, более 200 статей по проблемам социологии, общественного мнения, социологии религии, социальной антропологии. Среди них "О борьбе науки с религией в современных условиях" (1958), "Современное христианство и социальный прогресс" (1962), "Социальная природа религии" (1965), "Проблемы экономической антропологии у К. Маркса" (1983), "Новые структуры в системах социального действия" (1984), "Есть мнение" (1990), "Статьи по социологии" (1993), "Советский простой человек" (1993), "От мнений к пониманию: социологические очерки 1993-2000" (2000), "Ищем человека: социологические очерки 2000-2005" (2006) и др. Книги "Проблема "элиты" в сегодняшней России" (2007) и "Общественный разлом и рождение новой социологии: двадцать лет мониторинга" (2008) вышли уже после смерти Юрия Левады.
Был дважды женат, двое сыновей (родились в разных браках).