李宗翰从小在京剧团大院长大，让他有了接触舞台的机会。1982年，参演京剧《铡美案》，在剧中饰演秦香莲的儿子。小学六年级的时候，李宗翰以第一名的成绩考入中央戏曲学院。1990年，考入北京舞蹈学院。毕业后，被分配到广州芭蕾舞团。之后，在广州歌舞团担任过舞蹈演员。随后，在陶虹的建议下报考中央戏剧学院[10-11] 。
1996年，出演李媛媛、陶虹主演的电视剧《香港的故事》，在剧中饰演郑阿带的初恋情人何英杰，从而出道。2000年，与任泉、李冰冰合作拍摄古装剧《一脚定江山》，在剧中饰演个性乐观开朗的球星王彦龄私生子张俊；12月23日，主演的电视剧《波涛汹涌》播出，在剧中饰演潜艇兵江白 。2001年，拍摄由陈鸿烈执导的年代剧《天地有爱》，在剧中饰演雷震鸣的干儿子沈超俊；同年，出演的年代剧《梧桐雨》播出，在剧中饰演沈家少奶奶何俊兰的旧情人谢家树 。
2004年，与林志颖、何美钿、胡可联合主演古装剧《书剑情侠柳三变》，在剧中饰演太子赵祯 ；同年，主演孙新祥执导的都市情感剧《婚前四周半》，在剧中饰演晶雅化妆品公司市场部经理桑南 ；此外，与胡静搭档，联合主演的年代剧《欢颜》播出，在剧中饰演上海歌舞厅的爵士王子玉珞君 。2005年1月，在王学兵、范冰冰主演的古装剧《凌云壮志包青天》中饰演包拯的助手武功高强的展昭 ；5月，参演神话剧《喜气洋洋猪八戒》中的第一单元《猪朋狗友斗雷公》，在剧中饰演修道成仙的哮天犬 ；11月，与吴倩莲、孙淳联合主演人物传记剧《阮玲玉》，在剧中饰演外表斯文、不学无术的张家少爷张达民 。
2006年2月，主演的民国剧《徽娘宛心》播出，在剧中饰演个性豁达的吴家大少爷吴慧祥 ；4月，出演由沈涛执导的年代剧《茉莉花》，在剧中饰演学成归来的富家子弟林唯贤 ；同年，与王丽坤、保剑锋共同主演都市情感剧《爱就爱了》，在剧中饰演影星罗文凯 。2007年，出演家庭伦理剧《笨小孩》，在剧中饰演智障青年傻猫；8月，与秦岚联合主演民国剧《绣娘兰馨》，在剧中饰演沈兰馨青梅竹马的恋人辜传铭；同年，与杨雪合作拍摄年代剧《幸福里九号》，在剧中饰演在北京土生土长的普通百姓杨卫民 。
2010年9月，参演由杨紫琼、郑雨盛主演的古装武侠片《剑雨》，在片中饰演武功高强带发修佛习武的少林弟子陆竹 ；同年，与霍思燕合作拍摄悬疑片《午夜火车》，在片中饰演外表帅气迷人的神秘男人红毛 。2011年3月，与凌潇肃、薛凯琪联合主演古装剧《画皮》 ；8月，主演鞠觉亮执导的古装剧《水浒传》，在剧中饰演满腹经纶足智多谋的智多星吴用 ；11月，其主演的励志片《夏天的拉花》上映，在片中饰演太行山区乡村教师马长力 ；此外，还拍摄了由萧锋执导的抗战片《咆哮无声》，在片中饰演新兵营排长杨镇江 。
2012年5月，与薛凯琪、李易峰共同主演家庭伦理剧《真爱谎言》，在剧中饰演能干自信的事业型男人韩振宇 。2013年3月，出演的都市情感剧《百万新娘之爱无悔》播出，在剧中饰演外表冷酷但内心专一的王家长子王绍华 ；7月，主演周家文执导的时装都市剧《生死相依》，在剧中饰演勤工俭学的名校研究生蓝卓 。
2015年5月，参演古装神话剧《聊斋新编》中的《绿衣女》单元 ；7月，在何晟铭、李依晓主演的古装剧《半为苍生半美人》中饰演东汉末年名将周瑜；8月，其主演的都市情感剧《功夫婆媳》播出，在剧中饰演金牌拳击手楚冠一 。
2016年2月，在许景媛、孟阿赛主演的网络剧《示铃录》中饰演盛泽惠的初恋情人Mr.San；7月，出演林楠执导的刑侦剧《谜砂》，在剧中饰演缉毒队队长齐雁南；11月，参演冯小刚执导的剧情片《我不是潘金莲》，在片中饰演李雪莲前夫秦玉河；同年，拍摄由四川印纪影视传媒有限公司出品的古装神话剧《修仙记之何仙姑传》 。
2017年，参演由盛一伦、秦海璐主演的年代剧《十里洋场拾年花》 ；1月，参演电视剧《射雕英雄传》，剧中饰演杨铁心一角 。12月，与胡丹丹、张译文联合主演的谍战剧《猎豺狼》播出，在剧中饰演浦江公安局社会处侦察科科长郭剑亮 。
2018年1月，出演姚晓峰执导的都市情感剧《恋爱先生》，在剧中饰演顾遥前夫宋宁宇 ；11月，与羿坤、甘露、张志坚共同主演抗战剧《特种兵之深入敌后》播出，在剧中饰演特战队队长洪子杰。12月，主演的都市励志剧《奔腾岁月》播出，在剧中饰演知青周小强 ；同年，与蒋欣、靳东合作拍摄都市情感剧《如果岁月可回头》 。
2019年，参演罗云熙、陈钰琪主演的古装武侠励志剧《月上重火》 ；12月20日，出演的都市律政剧《精英律师》播出。
2020年2月21日，参演的都市剧《安家》播出，剧中扮演翟云霄一角；3月7日，参演的网播剧《重生》播出，剧中扮演律师薛冬一角；3月20日，参演的《如果岁月可回头》播出，剧中扮演黄九恒一角 ；4月20日，参演的电视剧《天涯热土》播出，在剧中饰演贺光岳一角[45-46] ；5月28日，参演的《月上重火》播出，在剧中饰演重烨 ；7月22日，友情出演的都市情感剧《加油！小夫妻》在烟台开机 。11月7日，李宗翰特别出演的由优酷出品的都市女性情感励志剧《致勇敢的你》于西安开机。
2021年3月28日，主演的第十九条剧《陪你一起长大》开播，在剧中饰演顾佳伟 ；3月31日，与秦岚、王鹤棣主演的现实主义情剧《无法恋爱的理智派》播出，在剧中饰演了徐敏杰 。4月22日，李宗翰主演的电视剧《许你春风野马》开机。
李宗翰的母亲是湖北京剧团演员程派青衣 。
2006年，作为宣传大使参加由中华慈善总会主办的“快乐夕阳、健康老人”的夕阳工程行动 。
2007年，参加天津“都市爱心行”活动，看望贫困藏族学生 。
2008年，出席“陕西慈善名流之夜”，以拍卖形式筹集善款帮助贫困失学儿童。
2009年3月，参与录制由中国红十字会与壹基金发起的“四川依然美丽”公益广告活动，赶赴灾区小学看望小学生 ；8月，为台湾受灾地区募捐善款 。
2010年12月，担任“中国牛奶爱心基金”的爱心大使 。
2019年3月，参与扶贫公益节目《我们在行动第三季》 。
李宗翰有着酷似张国荣的笑容，棱角分明的五官让人过目不忘 。他气质儒雅、眼神深邃，先后在《水浒传》、《生死相依》等古装剧和现代剧中展现了他不同风格的演技。《水浒传》中摇着羽扇的睿智军师吴用，《生死相依》中感动观众的单亲爸爸，李宗翰将忠义可定国、深情可安家的深情形象展现得淋漓 。在电视剧《幸福里9号》里，他用精湛的演技准确地把握了人物的心理变化和年龄差别 。（人民网、新浪网、搜狐网评）
李宗翰是一个外表精致的型格男人，他淡定、平和，严肃却不失细腻，传统也不乏性感。荧幕上他塑造了多个让人记忆犹新的角色，以惯有的绅士姿态把民国小生演绎得绘声绘色 ，享有民国小生的称号。在现实生活中，他是一个细心的男人，可以将生活中的一件小事记得很清楚 。（胡静、腾讯网、新浪网评）
