李仙洲早年间在济南武术传习所学习后担任小学教员，1924年考入黄埔军校第一期，同年11月毕业担任国民革命军教导第一团排长。

李仙洲在1925年参加东征，1926年参加北伐战争，1934年升任第21师师长，1945年抗战胜利之后被调任济南担任第二绥靖区中将副司令长官。

李仙洲能打仗，因此深得军心。

忻口一战，李仙洲以军长的身份在前线指挥战斗，被日军狙击手打穿胸部，士兵们冒死将他从高地上抬了下来，当时的战况连单人上下都很困难，更何况是要抬上一副担架，由此可见李仙洲受部下的爱戴。

但是因为太受部下的爱戴也遇到了一些麻烦，由于李仙洲的胸部属于贯穿伤应该始终保持头部略低的姿势，以免血液积蓄只胸腔，当时的军医也是这样吩咐的，但是抬担架的士兵死活不肯，始终坚持让李军长头上脚下，军医干涉，负责抬担架的连长差点把军医给打死，他说你头朝下走一个给我看看，军长都负伤了，你还不让他舒服一点。

当年因为抬担架的士兵不了解医学知识，差一点害死了李仙洲，幸亏这条路不算太长，事后证明李仙洲确实是命大。日军这一枪打过来的时候他恰好正在呼气，肺叶萎缩子弹从两叶肺之间穿过，所以伤势不是很严重，如果是吸气的时候中弹就另当别论了。

在电影《南征北战》中处于穷途末路疯狂的叫：着看在党国的份上，拉兄弟一把的李军长的原型就是李仙洲，据说这一形象招致视荣誉为生命的李仙洲的不满和抱怨，

莱芜战役结束之后，陈毅探望正在养伤的李仙洲，谈及莱芜战役，李仙洲说，我们此次失败主要是国防部战略指挥失误，而王耀武先生干涉下面太严重，王先生每一次直接分店各军师至各个团，我虽然在前方，有时也不知道，这一次到前方来不过是高级的传令兵。

除了自怨自艾之外，还有一个问题让李仙洲百思不得其解。

莱芜战役中他率领六万大军始终杀不出一条出路，韩军长如何能够跻身突出重围。

除此之外，在1973年李仙洲获得特赦，曾经当面询问周总理这个困扰了他26年的问题，据说周总理耸肩一笑，回答道，韩练成同志就在北京，你们可以见一面。

莱芜战役大败之后，李仙洲被俘虏后，他一直被关押在战犯管理所改造教育，1960年11月被最高人民法院特赦释放。

1983年12月，李仙洲在中国国民革命委员会第6次全国代表大会上被选为中央委员会顾问。1984年6月黄埔军校同学会成立之后被推举为理事，担任南京黄埔军校同学会名誉会长。

1988年他在济南逝世，终年94岁。