Л. С. Левитан родилась в 6 августа 1922 года в местечке Сенно (Белоруссия). В 1938 году Лия поступила на филологический факультет Ленинградского университета. Училась с перерывом на войну: с 1938 по 1941 и с 1945 по 1948. С октября 1941 по август 1945 служила в Красной Армии, была медсестрой эвакогоспиталя, в годы блокады находилась в Ленинграде, с февраля 1945 – на 2 Белорусском фронте. Получила звание старшины медицинской службы, была награждена орденом Отечественной войны 2 степени, медалями «За боевые заслуги», «За оборону Ленинграда», «За победу над Германией». После войны возобновила учебу, на старших курсах стала председателем Студенческого научного общества факультета.
После окончания аспирантуры в Ленинградском университете Л. С. Левитан была присуждена ученая степень кандидата филологических наук (1952). В ученом звании доцента ее утвердили в 1959 году (стала доктором филологии Латвийской Республики в 1992).
В 1951 году Л. С. Левитан была принята на должность старшего преподавателя кафедры русского языка и литературы Даугавпилсского учительского института. 1 сентября 1952 года была назначена зав. кафедрой русской и зарубежной литературы Даугавпилсского педагогического института, которой заведовала до 1959 года. В 1960 года была избрана, а 27 февраля 1973 года переизбрана на должность доцента кафедры кафедры русской и зарубежной литературы.
Л. С. Левитан проработала в Даугавпилсском пединституте более 40 лет, вплоть до отъезда на жительство в Израиль в 1994 году. Многочисленные студенты запомнили Л. С. Левитан как светлого и жизнелюбивого человека, настоящего мастера своего дела.