土地革命時期
早年投筆從戎,九一八事變後參加抗日義勇軍。1935年2月加入中國共產黨,先後在中共北京市委地下黨領導下,在東北軍中做兵運工作,曾任中共北京市委軍委會兵委。
抗日戰爭時期
1938年到延安中央黨校學習,曾留校任大隊長。1941年至1943年任八路軍129師385旅司令部聯絡參謀、延安八路軍留守兵團軍事研究室副主任、警備第3旅第7團參謀長。
解放戰爭時期
1945年至1948年先後任東北民主聯軍遼北軍區1分區副司令員兼參謀長、遼寧省軍區2分區副司令員、省軍區司令部參謀長、遼北軍區第3分區副司令兼參謀長。
建國以後
1949年至1951年任派駐國民黨起義的53師軍代表、中國人民解放軍50軍教導團團長、政委、黨委書記。1951年至1954年任中國人民解放軍50軍(赴朝後改稱中國人民志願軍50軍)後勤部政委、黨委書記。1954年至1958年任中共中央紀委辦公室主任、直屬處第一副處長、審批處副處長。1958年至1966年任中共瀋陽市委監委副書記。“文化大革命”期間受迫害停止工作,1979年恢復工作。1979年至1982年任中共瀋陽市委委員、中共瀋陽市紀委副書記、顧問、市政協副主席。1982年離職休養。1996年11月22日,李士廉因病醫治無效,在瀋陽逝世,終年93歲。
生平評價
瀋陽市紀律檢查委員會的悼詞對他評價說:“李士廉同志的一生是革命的一生、戰鬥的一生,是堅決執行黨的路線、方針和政策的一生、是全心全意為人民服務的一生,他的逝世,使我們失去了一位好乾部、好黨員、好同志。我們要化悲痛為力量,學習他的革命品德和優良作風,為加強我市黨風和廉政建設作出更大的貢獻。”