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 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.).
Общая сумма декларированного дохода за 2015 г. составила 14 млн 184 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2016 г. составила 15 млн 29 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2017 г. составила 16 млн 33 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2018 г. составила 11 млн 922 тыс. руб., супруги - 28 млн 202 тыс. руб.
Действительный государственный советник РФ I класса (2023).
Награжден Почетными грамотами президента (2016) и правительства РФ (2019). Имеет благодарность президента РФ.