Леонид Витальевич Собинов родился 7 июня (26.05) 1872 года в Ярославле в семье приказчика (дед был крепостным).
Несмотря на прекрасный голос, не собирался стать артистом. Окончил гимназию в Ярославле (1890) с серебряной медалью. Пел в хоре при церкви Демидовского юридического лицея.

В 1894 году окончил юридический факультет Московского университета, стажировался у знаменитого адвоката Ф.Н.Плевако. В 1895-99 гг. - помощник присяжного поверенного. В студенческие годы пел в университетском хоре. Одновременно (с 1892) занимался в Музыкально-драматическом училище Московского филармонического общества, которое окончил в 1897 году. Участвовал в спектаклях итальянской оперной труппы и в концертах "Кружка любителей русской музыки", пропагандируя камерное вокальное творчество русских композиторов.
В 1897 году дебютировал на сцене Большого театра (партия Синодала в опере "Демон" Рубинштейна), с которым был связан на протяжении всей творческой деятельности. Выступал также в оперных театрах Петербурга (главным образом Мариинском), в 1905-1911 гг. выступал в опере и концертах в "Ла Скала" (Милан), Мадриде, Монте-Карло, Берлине, Париже и Лондоне, завоевав мировую известность.
После Октябрьской революции 1917 наряду с исполнительской вёл интенсивную музыкально-общественную деятельность. В 1917-18 гг. и в 1921 г. - директор Большого театра. Гастролировал по Сибири и Дальнему Востоку, в Варшаве, Риге, Таллине, Берлине, Париже.
Собинов - один из крупнейших представителей русской классической вокальной школы. Его отличали неповторимый, пленительный голос (лучистый, серебристого тембра), артистизм, драматический талант, высокая культура. Мягкость, нежность звучания голоса не исключали мужественности, силы. Певец глубоко проникал в духовный мир своих героев, в замысел композитора.
Был также крупным мастером камерного вокального жанра, тонким интерпретатором романсов М.Глинки, П.Чайковского, Н.Римского-Корсакова, С.Рахманинова. Леонид Собинов - Заслуженный артист императорских театров (1910), Солист Его Императорского Величества (1913), Народный артист Республики (1923). Награждён орденом Трудового Красного Знамени.
Умер 14 октября 1934 года в Риге, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище.
Имя Собинова присвоено Саратовской консерватории и Ярославскому музыкальному училищу.