Ông Tiến giảng dạy tại trường tại trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng trong 7 năm. Sau đó ông có 14 năm làm việc cho Viện nghiên cứu Chính sách và chiến lược Khoa học và Công nghệ quốc gia (NISTPASS), thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ, ở các cương vị khác nhau, như nghiên cứu viên, phó trưởng phòng và trưởng phòng, Phó giám đốc và Giám đốc Viện nghiên cứu. Trong 10 năm qua (2004-2014), ông là Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ (MOST). Ông chịu trách nhiệm đối với chính sách và pháp luật dành cho Khoa học Công nghệ, các hoạt động Nghiên cứu và phát triển tại các viện nghiên cứu và các trường đại học, quản lý Khoa học và Công nghệ về hạt nhân, quản lý an toàn hạt nhân và an toàn bức xạ, vv…
Bên cạnh đó, ông Lê Đình Tiến cũng giữ chức chủ tịch ASEAN COST (2009-2010), Phó Chủ tịch UNESCO Việt Nam (2005-2014) , Chủ tịch đầu tiên của Hội đồng quản lý Quỹ Quốc gia về phát triển Khoa học và Công nghệ (NAFOSTED), là người tổ chức thành lập NAFOSTED (2007-2014), Trưởng đoàn đàm phán về " hiệp định Chính phủ về hợp tác năng lượng hạt nhân hòa bình " (2009-2014)
Ông đã có nhiều ấn phẩm và các bài báo Luật Khoa học và Công nghệ, chiến lược quốc gia về phát triển Khoa học và Công nghệ, hay phát triển thị trường công nghệ, vv ...
Ông Lê Đình Tiến có bằng Cử nhân Kinh tế Điều khiển học (1977) và Tiến sĩ Kinh tế (1989) tại Đại học Quốc gia Kiev, Ukraine. Ông cũng có bằng thạc sĩ về Nghiên cứu Phát triển tại Viện Khoa học Xã hội (ISS), Hà Lan (1993).
Ông Lê Đình Tiến hiện đang nghỉ hưu, và làm cố vấn cao cấp cho Bộ Khoa học và Công nghệ.