李婷出生于湖南长沙，毕业于北京电影学院表演系。李婷在中学时就开始担任长沙电视台的节目主持人，1988年，考入北京电影学院。两年后在学院排话剧《烟熏橡树》，她饰演了一个瘸了一条腿的老太太，出色的演技被在场的谢晋看中。大学二年级时参演谢晋执导的电影《清凉寺的钟声》。1992年，从北京电影学院表演系毕业后，分配到了上海电影制片厂，还在《法制生活报》做过记者。
1990年大学二年级时首次出演谢晋执导的电影《清凉寺的钟声》而开始演艺生涯。1991年在电视剧《外来妹》中饰女二号“阿芳”，为观众所熟知。1996年凭借主演的两部电视剧《西部警察》和《英雄无悔》同时提名第16届中国电视剧飞天奖最佳女演员。2003年主演反腐打黑剧《大江东去》。2004年出演现代都市言情剧《血浓于水》。2012年参演最后一部影视作品《我们的法兰西岁月》。
李婷和张子健是北京电影学院的同学，两人婚后育有一女，并也曾在《白眉大侠》《冬至》等作品中合作过。二人于2005年离婚，离婚后女儿判给了男方。离婚后的她作为单亲妈妈带着女儿以一名普通演员的身份过着低调的生活。据悉女儿一直跟随张子健生活，并到国外读书，张子健不拍戏时就到国外陪女儿。
李婷长得清纯、漂亮，凭借众多女性警察形象而为观众所喜爱。她那种书卷气中透着淡淡的忧郁，擅长饰演略带悲剧色彩的知识女性。李婷很认真，又很谦虚，经常拿剧本中的情节、台词，找我共同探讨。可以说，在追求艺术方面，她是一个极有上进心的优秀女演员，做事情喜欢追求完美，对自己要求很高。(濮存昕评)
我到剧组，看到她拿着一把剑在练，瘦弱的身躯让我心里一紧，不知道她出现在屏幕上像不像侠女，王文杰(《白眉大侠》导演)说没问题。后来审片子的时候，她扮演的陆小英和陆小倩都非常精彩，超出我的想象，片子也很成功。(《白眉大侠》编剧张辉力评)
