Ông Lê Đình Thọ sinh ngày 16-3, quê Thanh Hóa. Ông có bằng cử nhân chính trị, thạc sĩ chuyên ngành cầu đường.
Năm 2013, ông Lê Đình Thọ đã được Thủ tướng Chính phủ bổ nhiệm làm Thứ trưởng Bộ GTVT. Trước đó, ông Lê Đình Thọ từng giữ chức giám đốc Sở GTVT Thanh Hóa, trưởng Ban Quản lý dự án cảng Nghi Sơn, phó chủ tịch thường trực UBND tỉnh Thanh Hóa, tổng cục trưởng Tổng cục Đường bộ Việt Nam.