李定字资深，扬州人。少年时求学于王安石。中进士，任为定远尉、秀州判官。熙宁二年，经孙觉推荐，被召到京师，谒见谏官李常，李常问：“你从南方来，那里的人们对青苗法看法怎样？”李定答道“：百姓从中获益匪浅，没有不喜欢的。”李常说“：整个朝廷都正为此事争论不休，你可千万不要这样说。”李定遂将此事告诉了王安石，并说：“我只知道据实情而言，没想到在京师却行不通。”王安石听后非常高兴，对他说：“你且等皇上召见的时候，就将整个实情都禀告皇上。”并且马上向皇上推荐了他。宋神宗召见李定，询问有关青苗法的事，李定据实而言，对答如流，从此对于那些说不便于实行新法的话，神宗都一概不听了。任命李定知谏院，宰相说以前还没有选人出任谏官的例子，遂拜为太子中允、监察御史里行。知制诰宋敏求、苏颂、李大临驳回制书，都被罢免了。
御史陈荐上疏说“：李定不久前做泾县主簿时，听说庶母仇氏死了，却将此事隐瞒而不回家服丧。”皇上下诏给江东、淮、浙转运使询问情况，转运使上奏说：“李定曾因其父年老，要求归家侍养，没有说是为其生母服丧。”李定自己辩解说确实不知道自己是仇氏生的，所以非常疑惑，不敢服丧，而只是以侍养父亲为由解官回乡。曾公亮认为李定应当追行服丧，王安石也极力主张这样，改任李定为崇文殿说书。御史林旦、薛昌朝说，不宜让不孝之人居于劝讲之位，而且一并弹劾王安石，王安石要求罢免二人。李定自己也感到很不安，请求解除官职，于是以集贤校理、检正中书吏房、直舍人院同判太常寺。熙宁八年，加集贤殿修撰、知明州。
元丰初年，奉召回京拜为宝文阁待制、同知谏院，又进任知制诰，为御史中丞。弹劾苏轼《湖州谢上表》，揭发说文中多侮慢之词，并由此指责苏轼自熙宁以来，所作文章，大多怨谤君父，并与邻里之人勾结。将苏轼逮捕至台狱审问。正当全国大赦，人们对此事纷纷指责，于是只好将苏轼贬官至黄州。李定正想将苏轼投入监狱，然而此时已是不可能的了。有一天，在崇政殿门外，李定对同僚说“：苏轼真是个奇才呀。”大家都不敢答应。
李定上书请求恢复六案纠察的职务，并可以纠察各路监司，皇上采纳了他的意见。彗星出现于东方，皇上让大家解释这种现象，太史说这意味着会发生兵变，于是皇上派宦官去搞好卫士的饮食问题。李定说仅只搞好饮食并不能解决什么问题，而恰恰可以引起一些人起小人之心，于是停止了这种做法。有些人议论要废止明堂祭祀，皇帝以此去询问李定。李定说“：三年进行一次郊祀或者明堂祀，这是祖宗之法，从没有改变过。是谁说出这样的话，请治他以妄加议论之罪。”皇上说：“听你的话就足够了。”升迁为翰林学士。因议论府界养马的事失实而被贬知河阳。留守南京，奉召为户部侍郎。宋哲宗即位，以龙图阁学士身份知青州，又迁移江宁府。一些人争相攻击、揭发李定以前的过失，于是他又被贬至滁州。元..二年卒。
李定有恩于其宗族，常将家财赈济同族之人，以致家里没有什么多余的财产。他受到任子为官的赏赐，然而却先安排了他兄长的子息。在死的时候，他的儿子都还是平头布衣。李定只因依附王安石而得以飞黄腾达，又因为陷害苏轼，因此大家都很嫌恶他，而他的不孝之名也由此而流播开来。