李迪生于宋太祖开宝四年（971年），其家族先世居赵郡，后移居幽州。曾祖父李在钦，为躲避五代战乱，又移住濮州（山东鄄城）。李迪深厚稳重有才学，曾携带自己所作的文章拜见柳开，柳开认为他是一个奇才，并说：“是公辅之才。”宋真宗景德二年（1005年），李迪中进士甲科，状元及第。考中状元后，李迪被授职将作监丞，历任徐州、兖州通判。后改任秘书省著作郎、直史馆，任三司盐铁判官。大中祥符元年（1008年），真宗进行泰山封禅时，李迪又任兖州通判，因解送开封府进士失当，被贬为海州监税。又改任右司谏，起任郓州知州，又获召入朝，奉命纠察刑狱案件。升任起居舍人，安抚江州、淮州，以尚书吏部员外郎之职任三司盐铁副使，升任知制诰。真宗素闻亳州盗贼横行，遂命李迪知亳州。任上，李迪明察暗访，很快平息盗贼。进右谏议大夫，集贤院学士，知永兴军。边帅曹玮上疏请求增兵固防，真宗以为懦怯，欲斩首。李迪力陈曹玮有勇有谋，乃忠臣良将，他日定能边关奏捷，后果如其言。仁宗立为皇太子后，寇准被奸臣丁渭诬陷罢相，真宗欲以李迪为相，李迪坚辞不受。真宗任命李迪为吏部侍郎兼太子少傅，同中书门下平章事。丁渭专权，排除异已，李迪被罢相，知郓州，几被迫害至死。史称此时“朝中正人为之一空”。民间流传：“欲得天下宁，当拔眼中钉；欲得天下好，莫如召寇老。”丁渭垮台，王曾为相，李迪起为秘书监，知舒州。太后病故，朝廷重召李迪为资政殿学士，判尚书都省。不久，复拜同中书门下平章事、集贤殿大学士。景佑中，李迪被吕夷简排挤陷害，罢为刑部尚书，知亳州。元昊攻延州，宋军损失惨重，李迪自请戍边，仁宗不许，命李迪为彰信军节度使，知天雄军，调知青州。次年，驻守本镇，请求告老回乡，以太子太傅致仕，归濮州。后来李迪之子李柬之为侍御史知杂事，侍奉李迪来到京师。仁宗多次派使者前来慰问，并想召见他，李迪以身体有病而辞谢。庆历七年十月十日（1047年11月1日），病逝于家中，享年七十七岁。仁宗追赠李迪为司空、侍中，谥号“文定”，并亲自题其墓碑为“遗直之碑”，又改其所葬的邓侯乡为“遗直乡”。

柳开：公辅材也。赵恒：真所谓颇、牧在禁中矣。张方平：侍中刚塞，蕴涵纯德。发为正色，隐然柱石。章圣惠哲，察公忠烈。可临大节，托之喉舌。遂付宰柄，爰属之政。实受端命，宾傅储圣。孽臣专朝，僻讹奸骄。钩连日嚣，我心郁焦。感愤中激，志除邪逼。乃诚靖国，以宁社稷。缀衣出庭，遘闵南征。不远湘衡，顾怀周京。大人继照，图旧广孝。显扬辅导，俄还廊庙。乃平泰阶，谟明弼谐。若作梓材，尔惟盐梅。师戍羌落，帝念辽漠。公在河朔，敌崩厥角。宣力中外，文武尽瘁。若时进退，道德益大。攻夺为利，太息为义。处心云异，于道同敝。公冲而用，不激不耸。率诚以动，不勉伊中。岩廊穆清，轸念老成。俾扬颂声，式昭典刑。王十朋：我太祖太宗，肇造我宋之家法者也。真宗仁宗至于列圣，守我宋之家法者也。先正大臣，若范质、赵普之徒，相与造我宋之家法者也。在真宗时，有若李沆、王旦、寇凖。在仁宗时，有若王曾、李迪、杜衍、韩琦、范仲淹、富弼之徒，相与守我宋之家法者也。脱脱：李迪、王曾、张知白、杜衍，皆贤相也。四人风烈，往往相似。方仁宗初立，章献临朝，颇挟其才，将有专制之患。迪、曾正色危言，能使宦官近习，不敢窥觎；而仁宗君德日就，章献亦全令名，古人所谓社稷臣，于斯见之。...宋之贤相，莫盛于真、仁之世，汉魏相，唐宋璟、杨绾，岂得专美哉！

李迪之子有李柬之、李肃之、李承之、李及之，孙子李孝寿、李孝基、李孝称。

《全宋诗》录其诗两首，《全宋文》亦录有其文。

《宋史.列传第六十九.李迪》李迪字复古，其先赵郡人，后徙幽州。曾祖在钦，避五代乱，又徙家濮。迪深厚有器局，尝携其所为文见柳开，开奇之曰：“公辅材也。”举进士第一，授将作监丞，历通判徐、兖州。改秘书省著作郎、直史馆，为三司盐铁判官。东封泰山，复通判兖州，坐尝解开封府进士失当，谪监海州税。改右司谏，起知郓州，诏纠察在京刑狱，迁起居舍人，安抚江、淮，以尚书吏部员外郎为三司盐铁副使，擢知制诰。真宗幸亳，为留守判官，遂知亳州。亡卒群剽城邑，发兵捕之，久不得。迪至，悉罢所发兵，阴听察知贼区处，部勒骁锐士，擒贼，斩以徇。代归，会唃厮啰叛，帝忧关中，召对长春殿，进右谏议大夫、集贤院学士、知永兴军。城中多无赖子弟，喜犯法，迪奏取其甚者，部送阙下。徙陕西都转运使，入为翰林学士。尝归沐，忽传诏对内东门，出三司使马元方所上岁出入材用数以示迪。时频岁蝗旱，问何以济，迪请发内藏库以佐国用，则赋敛宽，民不劳矣。帝曰：“朕欲用李士衡代元方，俟其至，当出金帛数百万借三司。”迪曰：“天子于财无内外，愿下诏赐三司，以示恩德，何必曰借。”帝悦。又言：“陛下东封时，敕所过毋伐木除道，即驿舍或州治为行宫，裁令加涂塈而已。及幸汾、亳，土木之役，过往时几百倍。今蝗旱之灾，殆天意所以儆陛下也。”帝深然之。他日，又召对龙图阁，命迪草诏，徐谓迪曰：“曹玮在秦州，屡请益兵，未及遣，遽辞州事，第怯耳。谁可代玮者？”迪对曰：“玮知唃厮啰欲入寇，且窥关中，故请益兵为备，非怯也。且玮有谋略，诸将皆非其比，何可代？陛下重发兵，岂非将上玉皇圣号，恶兵出宜秋门邪？今关右兵多，可分兵赴玮。”帝因问关右兵几何，对曰：“臣向在陕西，以方寸小册书兵粮数备调发，今犹置佩囊中。”帝令自探取，目黄门取纸笔，具疏某处当留兵若干，余悉赴塞下。帝顾曰：“真所谓颇、牧在禁中矣。”未久，唃厮啰果犯边。秦州方出兵，复召迪问曰：“玮此举胜乎？”对曰：“必胜。”居数日，奏至，玮与敌战三都谷，果大胜。帝曰：“卿何以知玮必胜？”迪曰：“唃厮啰兵远来，使谍者声言以某日下秦州会食，以激怒玮。玮勒兵不动，坐待敌至，是以逸待劳也。臣用此知其胜。”帝益重之，自是欲大用矣。初，上将立章献后，迪屡上疏谏，以章献起于寒微，不可母天下。章献深衔之。天禧中，拜给事中、参知政事。周怀政之诛，帝怒甚，欲责及太子，群臣莫敢言。迪从容奏曰：“陛下有几子，乃欲为此计。”上大寤，由是独诛怀政等。仁宗为皇太子，除太子太傅，迪辞以太宗时未尝立保傅，止兼太子宾客，诏皇太子礼宾客如师傅。加礼部侍郎。寇准罢，帝欲相迪，迪固辞。一日，对滋福殿，有顷，皇太子出拜曰：“陛下用宾客为宰相，敢以谢。”帝顾谓迪曰：“尚可辞邪！”拜吏部侍郎兼太子少傅、同中书门下平章事、景灵宫使、集贤殿大学士。初，真宗不豫，寇准议皇太子总军国事，迪赞其策，丁谓以为不便，曰：“即日上体平，朝廷何以处此？”迪曰：“太子监国，非古制邪？”力争不已。于是皇太子于资善堂听常事，他皆听旨。准既贬，谓浸擅权用事，至除吏不以闻。迪愤然语同列曰：“迪起布衣至宰相，有以报国，死犹不恨，安能附权幸为自安计邪！”自此不协。时议二府皆进秩兼东宫官，迪以为不可。谓又欲引林特为枢密副使，而迁迪中书侍郎兼尚书左丞。故事，宰相无为左丞者。既而帝御长春殿，内出制书置榻前，谓辅臣曰：“此卿等兼东宫官制书也。”迪进曰：“东宫官属不当增置，臣不敢受此命。宰相丁谓罔上弄权，私林特、钱惟演而嫉寇准。特子杀人，事寝不治，准无罪罢斥，惟演姻家使预政，曹利用、冯拯相为朋党。臣愿与谓俱罢，付御史台劾正。”帝怒，留制不下，左迁迪户部侍郎。谓再对，传口诏入中书复视事，出迪知郓州。仁宗即位，太后预政，贬准雷州，以迪朋党傅会，贬衡州团练副使。谓使人迫之，或讽谓曰：“迪若贬死，公如士论何？”谓曰：“异日诸生记事，不过曰‘天下惜之’而已。谓败，起为秘书监、知舒州，历江宁府、兖州、青州，复兵部侍郎、知河南府。来朝京师，时太后垂帘，语迪曰：“卿向不欲吾预国事，殆过矣。今日吾保养天子至此，卿以为何如？”迪对曰：“臣受先帝厚恩，今日见天子明圣，臣不知皇太后盛德，乃至于此。”太后亦喜。以尚书左丞知河阳，迁工部尚书。太后崩，召为资政殿学士、判尚书都省。未几，复拜同中书门下平章事、集贤殿大学士。景祐中，范讽得罪，迪坐姻党，罢为刑部尚书，知亳州，改相州。既而为资政殿大学士、翰林侍读学士，留京师。迪素恶吕夷简，因奏夷简私交荆王元俨，尝为补门下僧惠清为守阙鉴义。夷简请辨，诏讯之，乃迪在中书所行事，夷简以斋祠不预。降太常卿、知密州。复刑部尚书、知徐州。迪奏所部邻兖州，欲行县因祠岳为上祈年、祷皇子。仁宗语辅臣曰：“大臣当为百姓访疾苦，祈祷非迪所宜，其毋令往。”久之，改户部尚书、知兖州，复拜资政殿大学士。元昊攻延州，武事久弛，守将或为他名以避兵。迪愿守边，诏不许，然甚壮其意。除彰信军节度使、知天雄军，徙青州。逾年，之本镇。请老，以太子太傅致仕，归濮州。后其子柬之为侍御史知杂事，奉迪来京师。帝数遣使问劳，欲召见，以疾辞。薨，年七十七。赠司空、侍中，谥文定。帝篆其墓碑曰“遗直之碑”，又改所葬邓侯乡曰遗直乡。子柬之、肃之、承之、及之，孙孝寿、孝基、孝称。