Родился 18 октября 1957 г. в г. Биробиджане Еврейской автономной области Хабаровского края (ныне – Еврейская автономная область, РФ).
В 1979 г. с отличием окончил инженерно-экономический факультет Хабаровского политехнического института (ныне – Тихоокеанский государственный университет) по специальности "экономика и организация машиностроительной промышленности".
Кандидат экономических наук. Доктор экономических наук. В 2007 г. в Институте экономических исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук защитил диссертацию на тему "Региональное индикативное планирование: методы, механизмы (на примере Хабаровского края)". Его научным консультантом был Виктор Ишаев, член-корреспондент РАН, будущий глава Хабаровского края, полномочный представитель президента РФ в Дальневосточном федеральном округе (ДФО).
С 1979 по 1990 г. – стажер-исследователь, младший, затем старший научный сотрудник Института экономических исследований Дальневосточного научного центра Академии наук СССР (Хабаровск).
Был секретарем комсомольской организации, затем возглавил Совет молодых ученых института.
В 1990-1992 гг. работал заместителем начальника, начальником отдела экономического анализа, совершенствования хозяйственного механизма и управления. Занимал должность начальника отдела экономического потенциала территории и новых форм хозяйствования Главного управления по экономике Хабаровского краевого исполнительного комитета, которое до 1991 г. возглавлял Виктор Ишаев.
В 1992-1993 гг. – первый заместитель председателя, исполняющий обязанности председателя комитета по экономике администрации Хабаровского края (глава региона с 1991 по 2009 г. - Виктор Ишаев).
С 1993 по 2000 г. – заместитель главы администрации Хабаровского края – председатель комитета по экономике.
В 2000-2002 гг. – исполняющий обязанности первого заместителя главы администрации Хабаровского края по экономике, председатель комитета по экономике.
В 2002 г. исполнял обязанности первого заместителя председателя правительства Хабаровского края по экономическим вопросам, а также министра экономического развития и внешних связей региона.
С 2002 по 2009 г. – заместитель председателя правительства – министр экономического развития и внешних связей Хабаровского края.
В 2009 г. перешел в полномочное представительство президента РФ в Дальневосточном федеральном округе, где до 2013 г. занимал должность заместителя полпреда в ДФО Виктора Ишаева.
Профессор, доцент факультета управления Хабаровской государственной академии (с 2015 г. - университета) экономики и права.
В 2013 г. Александр Левинталь исполнял обязанности ректора Дальневосточного государственного гуманитарного университета (в 2015 г. был присоединен к Тихоокеанскому государственному университету, г. Хабаровск).
С октября 2013 г. по февраль 2015 г. – первый заместитель председателя правительства Хабаровского края по экономическим вопросам (губернатор, председатель правительства региона – Вячеслав Шпорт).
24 февраля 2015 г. указом президента РФ Владимира Путина назначен врио губернатора Еврейской автономной области. Сменил на этом посту Александра Винникова.
13 сентября 2015 г. был избран губернатором Еврейской автономной области, получив 75,42% голосов избирателей (баллотировался от партии "Единая Россия"). Его ближайший соперник, кандидат от КПРФ Константин Лазарев, набрал 14,37%. 22 сентября того же года Александр Левинталь вступил в должность губернатора.
12 декабря 2019 г. президент России Владимир Путин принял отставку губернатора Еврейской автономной области Александра Левинталя и назначил врио руководителя региона члена Совета Федерации РФ Ростислава Гольдштейна.
Общая сумма декларированного дохода за 2015 г. составила 5 млн 359 тыс. руб., супруги - 2 млн 853 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2016 г. составила 4 млн 271 тыс. руб, супруги – 3 млн 272 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2017 г. составила 4 млн 330 тыс. руб., супруги – 3 млн 619 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2018 г. составила 4 млн 859 тыс. руб., супруги – 3 млн 749 тыс. руб.
Действительный государственный советник РФ II класса (2010).
Награжден орденом Дружбы (2008).
Заслуженный экономист РФ (1998).
Автор ряда научных публикаций, в т. ч. учебного пособия "Основы управления персоналом в современной организации" (2008), монографий "Индикативное планирование и проведение региональной политики" (2007; в соавторстве), "Привлечение иностранных инвестиций в экономику Дальнего Востока России: состояние, проблемы, перспективы" (2011).