Był autorem i ilustratorem książek dla dzieci. Urodził się i dorastał w Holandii, następnie przeniósł się do Włoch, gdzie mieszkał aż do 1939 roku, kiedy to wyjechał do USA. Tam pracował dla agencji reklamowych i magazynu „Fortune”. W 1960 roku wrócił do Włoch i zaczął pisać i ilustrować książki dla dzieci.
Leo Lionni sam nauczył się rysować, ale dopiero w 1959 roku rozpoczął swoją karierę pisarsko-ilustratorską. Jego pierwsza książka powstała z potrzeby chwili, podczas nudnej podróży pociągiem z wnukami. Zwykle opowiadając dzieciom historyjki pomagał sobie rysując, ale tym razem zapomniał wziąć szkicownik. Wydarł zatem z kolorowego czasopisma żółte i niebieskie skrawki papieru i tak powstała książka Little Blue and Little Yellow. Lionni wydał ponad 40 książek dla dzieci i zdobył wiele nagród, między innymi: w 1984 Złoty Medal American Institute of Graphic Arts (A.I.G.A.), a także czterokrotnie został honorowym zwycięzcą Caldecott za Inch by Inch (1961), Swimmy (1964), Frederick (1968) i Alexander and the Wind-Up Mouse (1970). Został również uhonorowany nagrodą Deutscher Jugendliteraturpreis w 1965.
W swoich ilustracjach Lionni używa kolorów jak najbliższych tym, które znajdujemy w naturze. Jest też pierwszym ilustratorem, który jako główną technikę w swych ilustracjach stosował technikę kolażu. W wielu swych książkach Leo Lionni odwoływał się do pojęć wspólnoty i kreatywności.
