李程出身宗室疏支，爲唐高祖李淵堂弟、襄邑恭王李神符的五世孫。唐德宗貞元十二年(796年)，李程中丙子科進士第一，以狀元及第。不久後，他又考中博學宏辭科(博學宏詞科)，歷任地方使府幕僚。
貞元二十年(804年)，李程入朝任監察御史。同年秋，充任翰林學士。
貞元二十一年(805年)，唐順宗李誦即位，其親信王叔文掌權，打擊李程，免去其翰林學士之職。經屢次調遷，任員外郎。
唐憲宗元和(806年—820年)初年，李程出任劍南西川節度行軍司馬。
元和十年(815年)，李程再次入朝，拜兵部郎中，旋即兼任知制誥。此前，宣武軍節度使韓弘於淮西削藩戰爭期間出任淮西諸軍行營都統，憲宗曾命李程銜命對其宣諭。
元和十一年(816年)，李程被授爲中書舍人，並權知京兆尹事。次年，又權知禮部貢舉事宜。
元和十三年(818年)四月，改爲禮部侍郎。六月，出任鄂州刺史、鄂嶽觀察使。之後入朝拜吏部侍郎，封渭源縣男，食邑三百戶。
長慶四年(824年)五月，唐敬宗李湛命李程以吏部侍郎充同中書門下平章事，出任宰相。十二月，加中書侍郎，進封彭原郡公，食邑增至三千戶。
寶曆二年(826年)九月，李程被罷相，外放爲檢校兵部尚書、同平章事、太原尹、北京留守、河東節度使。
太和四年(830年)三月，改任檢校尚書左僕射、同平章事、河中尹、河中晉絳節度使(河中節度使)。
太和六年(832年)，在河中節度使任上獲加檢校司空官。七月，被徵入朝拜尚書左僕射。李程學識精深，但爲人放縱，不講究禮儀，詼諧擅戲，故而他任左僕射(爲尚書省實際最高長官)時，遭到輿論的輕鄙。
太和七年(833年)六月，李程被授爲檢校司空，外任汴州刺史、宣武軍節度使。
太和九年(835年)，第二次任河中晉絳節度使，並加檢校司徒。
開成元年(836年)五月，再入朝任尚書右僕射(《舊唐書·文宗本紀》作左僕射)，兼判太常卿事。十一月，兼判吏部尚書銓事(《舊唐書·文宗本紀》作兼吏部尚書)。
開成二年(837年)三月，加官檢校司徒，出授襄州刺史、山南東道節度使。
開成五年(840年)正月，唐武宗即位後，李程又任東都留守。但據《舊唐書·武宗紀》載，李程在會昌元年(841年)正月曾以“右僕射”之銜爲權宦仇士良撰寫紀功碑。
會昌二年(842年)，李程去世，享年七十七歲。朝廷追贈太保，諡號“繆”。
軼事典故
李程在唐德宗貞元年間參加考試《日五色賦》，被批落榜。出了考場。碰到大官楊於陵從衙門裏出來回家，楊於陵問他考試情況。李程從靴筒裏掏出手稿給楊於陵看。開頭詞是：“德動天鑑，祥開日華。”楊於陵看完對李程說，你應該做狀元。第二天，考試雜文，李程又沒名。楊於陵很氣不平，便在舊試題集的後面寫了李程的文章，但沒署名，拿去見主考官，騙他說，你這次考賦，怎麼出舊題目?主考說沒有的事，楊於陵說，不僅題目是舊的，而且有人寫過，連限韻都一樣。主考官吃了一驚。楊於陵就把李程的賦拿出來給他看，主考非常讚賞，楊於陵說：“如果這次考試中有人寫出了這樣的賦，你怎麼辦?”主考說：“沒有則罷，有的話，肯定中狀元。”楊於陵說：“這樣的話，你失誤了，把好的人才給丟掉了，這文章是李程寫的。”主考立即讓人把李程的卷子拿來對照，一字不差。主考當面致謝，並同楊於陵共同商量。於是，李程中了狀元，前面的榜，予以更正。李程後來仕途通達，出鎮宣武軍。聽說有一個叫浩虛舟的人去參加博學宏詞科的考試，也考這個題目。他擔心浩的文章超過自己，專門派了一個僕人把浩的文章取來，拆封前還感到憂慮。讀到浩虛舟的破題：“麗日輝煌，中含瑞光。”李程大喜，認爲浩虛舟這破題解的意思，並未超越自己所解的範疇。
