李程出身宗室疏支，为唐高祖李渊堂弟、襄邑恭王李神符的五世孙。唐德宗贞元十二年(796年)，李程中丙子科进士第一，以状元及第。不久后，他又考中博学宏辞科(博学宏词科)，历任地方使府幕僚。
贞元二十年(804年)，李程入朝任监察御史。同年秋，充任翰林学士。
贞元二十一年(805年)，唐顺宗李诵即位，其亲信王叔文掌权，打击李程，免去其翰林学士之职。经屡次调迁，任员外郎。
唐宪宗元和(806年—820年)初年，李程出任剑南西川节度行军司马。
元和十年(815年)，李程再次入朝，拜兵部郎中，旋即兼任知制诰。此前，宣武军节度使韩弘于淮西削藩战争期间出任淮西诸军行营都统，宪宗曾命李程衔命对其宣谕。
元和十一年(816年)，李程被授为中书舍人，并权知京兆尹事。次年，又权知礼部贡举事宜。
元和十三年(818年)四月，改为礼部侍郎。六月，出任鄂州刺史、鄂岳观察使。之后入朝拜吏部侍郎，封渭源县男，食邑三百户。
长庆四年(824年)五月，唐敬宗李湛命李程以吏部侍郎充同中书门下平章事，出任宰相。十二月，加中书侍郎，进封彭原郡公，食邑增至三千户。
宝历二年(826年)九月，李程被罢相，外放为检校兵部尚书、同平章事、太原尹、北京留守、河东节度使。
太和四年(830年)三月，改任检校尚书左仆射、同平章事、河中尹、河中晋绛节度使(河中节度使)。
太和六年(832年)，在河中节度使任上获加检校司空官。七月，被征入朝拜尚书左仆射。 李程学识精深，但为人放纵，不讲究礼仪，诙谐擅戏，故而他任左仆射(为尚书省实际最高长官)时，遭到舆论的轻鄙。
太和七年(833年)六月，李程被授为检校司空，外任汴州刺史、宣武军节度使。
太和九年(835年)，第二次任河中晋绛节度使，并加检校司徒。
开成元年(836年)五月，再入朝任尚书右仆射(《旧唐书·文宗本纪》作左仆射)，兼判太常卿事。十一月，兼判吏部尚书铨事(《旧唐书·文宗本纪》作兼吏部尚书)。
开成二年(837年)三月，加官检校司徒，出授襄州刺史、山南东道节度使。
开成五年(840年)正月，唐武宗即位后，李程又任东都留守。但据《旧唐书·武宗纪》载，李程在会昌元年(841年)正月曾以“右仆射”之衔为权宦仇士良撰写纪功碑。
会昌二年(842年)，李程去世，享年七十七岁。朝廷追赠太保，谥号“缪”。