早年經歷
李東霖出生於北京市豐臺區，他高中就讀於北京市第十八中學。之後，他考入北京電影學院表演系，與欒評、董璇、關悅等人是同班同學 ；在校期間，李東霖不僅多次參加學校組織的文藝匯演，還出演了多部話劇作品。
演藝經歷
李東霖寫真2004年，出演滕文驥執導的年代情感劇《血色浪漫》，在劇中飾演有情有義的李奎勇，這是他的首部電視劇作品，從而正式進入演藝圈。
2006年，出演桑華執導的劇情電影《看著我的眼睛》，在片中飾演男主角衛東 。
2009年，參加北京電視台春節聯歡晚會，並表演了小品《常回家看看》；同年，出演鄭爽、張翰、俞灝明主演的青春勵志偶像劇《一起來看流星雨》，在劇中飾演女主角楚雨蕁的舅舅柴雪村，從而被觀眾所認識 。
2010年，與馬伊琍、塗松岩、張小磊合作主演家庭倫理劇《雙城生活》，在劇中飾演成熟穩重且為人仗義的馬翔 ；同年，出演唐嫣、張檬、戚薇主演的都市情感劇《夏家三千金》，在劇中飾演夏友善的親生父親於成威，與戚薇飾演一對父女 。
李東霖宣傳照2011年，出演李雲亮執導的年代情感劇《母親，母親》，在劇中飾演男主角侯志宏的大兒子侯雲朗，與胡亞捷飾演一對父子 ；同年，與張博、關悅、張勛傑合作主演都市勵志情感劇《囧人的幸福生活》，在劇中飾演韓莉的前夫方鴻 ； 隨後，與王志飛、劉威葳、姜武合作主演年代商戰劇《向東是大海》，在劇中飾演董芝恆的跟班李二 。
2012年，與鄭嘉穎、徐熙顏、劉向京合作主演民國情感劇《萬水千山風雨情》，在劇中飾演正義秉然、亦正亦邪的馬幫幫主朱雲 ；同年，與海陸、高梓淇、萬茜合作主演家庭倫理劇《我家有喜》，在劇中飾演本性善良淳樸、談吐風趣幽默的廚師孔四海 ；同年9月，參加安徽衛視“獻禮大劇盛典”，並現場演唱歌曲《知心愛人》 。
2013年1月24日，出席“旅遊大獎頒獎典禮”，並擔任頒獎嘉賓 ；同年6月，受邀參加CCTV-1綜藝節目《謝天謝地你來了》的錄製 ；之後，與秦嵐、劉冠翔，趙熠洋合作主演年代傳奇劇《填四川》，在劇中飾演女主角寧徙的丈夫常維翰，與秦嵐飾演一對夫妻 ；同年，出演黃曼、靳東、陳昭榮主演的近代傳奇劇《婦道》 （原名《 鐵娘子 》），在劇中飾演董家的車夫鄭昆木 ；隨後，出演安建執導的年代劇《大河兒女》 。
李東霖 劇照2014年，與黃海波、張靜初合作主演都市情感劇《一場奮不顧身的愛情》，在劇中飾演會理財且很有女人緣的錢有用 ；同年，與黃曼、斯琴高娃、王駿毅合作主演《二嬸》，在劇中飾演忠厚老實的男主角熊有年，與黃曼飾演一對夫妻 。
2015年，出演汪錫宏執導的諜戰劇《過界》，在劇中飾演身為中共潛伏特工的男主角侯天亮，從而獲得更多關注 。
2016年，與富大龍、黃曼合作主演抗戰劇《騾子和金子》，在劇中飾演邱排長 。
主要作品
參演電視劇
| 上映時間 | 劇名 | 扮演角色 | 導演 | 合作演員 |
| 2017 | 不負如來不負卿 | 昆沙 | 李雲亮 | 陳蓉 牛子潘 楊延東 |
| 2016-10-21 | 騾子與金子 | 邱明亮 | 顧其銘, 陳明建 | 富大龍, 黃曼 |
| 2015 | 二嬸 | 熊有年 | 汪錫宏 | 黃曼, 斯琴高娃 |
| 2015 | 一場奮不顧身的愛情 | 錢有用 | 曹盾 | 黃海波, 張靜初, 王思思 |
| 2015 | 過界 | 侯天亮 | 汪錫宏 | 李小冉, 郭濤 |
| 2014 | 姐妹兄弟 | 劉曉旺 | 安建 | 李小冉 |
| 2013 | 楊樹溝 | 金保 | 孫宏健 | |
| 2013 | 填四川 | 常維翰 | 陸濤 | 秦嵐 |
| 2013 | 大河兒女 | 張振彪 | 安建 | 陳寶國, 趙奎娥, 李小冉 |
| 2013 | 家有古幣 | 二福子 | 郭曙陽 | |
| 2013 | 我的美麗生活 | 黑子 | 鞏固 | |
| 2013 | 婦道 | 阿木 | 李雲亮 | 黃曼, 陳昭榮 |
| 2013 | 三十里舖 | 許栓虎 | 滕文驥 | |
| 2012 | 我家有喜 | 孔四海 | 丁仰國 | 海陸, 高梓淇, 方青卓 |
| 2011 | 向東是大海 | 李二 | 安建 | 王志飛, 薩日娜, 修慶 |
| 2011 | 母親母親 | 侯雲朗 | 李雲亮 | 袁莉, 斯琴高娃, 鄒延威 |
| 2011 | 一觸即發 | 陳浩山 | 甘露 | 鍾漢良, 楊蕊, 李立群 |
| 2011 | 景德鎮 | 韋耀 | 滕文驥 | 劉濤, 李宗翰, 寇世勛 |
| 2011 | 囧人的幸福生活 | 方鴻 | 文杰 祝東寧 | 張博, 賈青, 關悅 |
| 2010 | 一起又看流星雨 | 柴雪村 | 沈怡 | 鄭爽, 張翰 |
| 2010 | 人民警察左立軍 | 強子 | 丁蔭楠 | |
| 2010 | 雙城生活 | 馬翔 | 安建 | 石小滿, 張小磊 |
| 2010 | 欲望法則 | 沈奇 | 章家瑞 | |
| 2010 | 夏家三千金 | 於成威 | 沈怡 | 唐嫣, 邱澤, 戚薇 |
| 2009 | 一起來看流星雨 | 柴雪村 | 沈怡 | 鄭爽, 張翰 |
| 2009 | 狼煙北平 | 花貓 | 陳國星 | 舒硯, 劉佩琦 |
| 2009 | 絲絲心動 | 張三風 | 丁仰國 | 張嘉倪, 藍正龍, 穎兒 |
| 2009 | 風雲1949 | 羅金馳 | 滕文驥 | 黃志忠, 楊雪 |
| 2008 | 奧運我愛你 | 傑子 | 查文白 | |
| 2008 | 書劍恩仇錄 | 張召重 | 譚友業 | 喬振宇, 鄭少秋, 穎兒 |
| 2007 | 男人三十五 | 劉文智 | 金山 | |
| 2006 | 烈日炎炎 | 劉義 | 滕文驥 | 陳寶國, 苗圃 |
| 2005 | 嘉慶皇帝 | 永瑆 | 滕文驥 | 辛柏青, 霍思燕 |
| 2005 | 武昌首義 | 張振武 | 李雲亮 | |
| 2004 | 銀色年華 | 徐朗 | 陳兵 | |
| 2004 | 血色浪漫 | 李奎勇 | 滕文驥 | 劉燁, 孫儷, 林好 |
參演電影
| 上映時間 | 劇名 | 扮演角色 | 導演 |
| 2006 | 看著我的眼睛 | 衛東 | ---- |
參演舞台劇
| 時間 | 劇名 | 飾演角色 | 導演 |
| 2004 | 雷雨 | 周朴園（男一號） | 陳兵 |
| 2005 | 想吃麻花現給你擰 | 朱輝忠 | 田有良 |
| 2005 | 淡了，加點韭菜花 | 李響（男一號） | 田有良 |
小品作品
| 時間 | 作品名稱 | 飾演角色 | 導演 | 備註 |
| 2009 | 常回家看看 | 大哥 | 劉鑒 | 北京電視台春節聯歡晚會 |
社會活動
2015年3月23日，李東霖與牛奶咖啡組合一同出席在北京舉行的“愛在北京·1018綠色生活月”環保活動，不僅現場分享了其生活中的環保細節，還向民眾發出了綠色生活的倡議 。
人物評價
李東霖勇於挑戰各類角色，無論是什麼樣的角色他都能抓住人物的精髓，並演繹得深入人心 （新浪評） 。
李東霖具有磁性嘹亮的嗓音，他在安徽衛視“獻禮大劇盛典”中，讓觀眾看到了他私下活潑幽默的一面 。李東霖在拍攝一組時尚寫真時，褪去了影視作品中給人的屌絲印象，化身成為都市型男，顯得成熟睿智而又硬朗帥氣 （網易評） 。
李東霖不僅演技精湛，而且表演也很到位。李東霖在參加《謝天謝地你來了》節目錄製時，憑藉機智的表現、靈活的應對，在沒有任何台本、不清楚會發生什麼的情況下，將即興表演的故事演繹得富有層次感；與此同時，他也展現出了幽默本色，使得故事更為生動有趣，給觀眾留下了深刻的印象 （騰訊評） 。
