Леон Ледерман окончил школу Монро в Южном Бронксе, затем Сити-колледж (1943). После трёх лет службы в армии и участия во Второй мировой войне продолжил образование на физическом факультете Колумбийского университета, возглавлявшемся в то время Исидором Раби. В 1948г. он получил магистерскую степень по физике, ещё через три года защитил докторскую диссертацию, в 1958г. получил звание профессора.
    В 1961-78гг. в составе лаборатории "Невис" Ледерман участвовал в проектировании циклотрона и возглавлял исследования элементарных частиц с помощью этого циклотрона. Он и его сотрудники открыли нейтральный каон, антидейтрон, ипсилон-частицу, мюоний, исследовали рождение лептонных пар в адронных столкновениях. Ледерману принадлежит заслуга открытия двух типов нейтрино, подтверждения существования b-кварка.

    В 1979-89гг. Ледерман - директор лаборатории Национального ускорителя им. Ферми в Батавии, Иллинойс - самого мощного в мире сверхпроводящего ускорителя. В 1989г. он перешёл в Чикагский университет, на профессорскую должность. С 1991г. - президент Американской ассоциации содействия научному прогрессу. На протяжении академической карьеры Ледерман подготовил к защите докторской диссертации 50 соискателей.
    В 1988г., совместно с Джеком Стaйнбергером и Мелвином Шворцем, Ледерман получил Нобелевскую премию по физике. Он также удостоен Национальной Медали науки (1965), лауреат премии Вольфа по физике (1982). Леон Ледерман - член фонда Гуггенхайма, общества Эрнста Кептона Адамса и ряда национальных научных обществ, почётный доктор нью-йоркского Сити-колледжа, Чикагского университета, Иллинойского Технологического института и других научных центров.
   

Вне Нью-Йорка

Памятный знак на Бульваре Нобелевских Лауреатов в Ришон ле-Ционе, Израиль.