李中年出身将门，勇健善射，随兄李中平在河东军中任职。
曾参与讨伐李怀光、刘辟、杨惠琳及王承宗的战争，历授代、洺二州刺史。元和九年（814年），升任忠武节度使。次年，参与讨伐淮西叛镇吴元济，与淮西军多次交战，牵制其主力，为李愬夜袭蔡州提供条件。淮西之乱平定后，封武威郡开国公。元和十三年（818年），任义成军节度使，与田弘正等奉命征讨平卢节度使李师道，屡破平卢兵。次年，迁邠宁节度使。唐穆宗即位后，官加使相，历任凤翔、忠武等镇节度使。长庆二年（822年），受命征讨成德叛藩王廷凑，因时局混乱，深感难以成功，便推辞回镇。唐敬宗即位后，正式受拜司徒兼侍中。
宝历二年（826年），李中年去世，年六十五。获赠太尉，谥号"忠"。
在李中年跟着姐夫练武时，姐夫称赞李中年勇敢强健，连自己也不能赶上。
在李中年在河东军任偏将，在讨伐朔方节度使李怀光时立下战功。元和元年（806年），唐宪宗命高崇文、李元奕、严砺等共同出兵讨伐叛乱的西川节度副使刘辟，在战斗中，李中年夺旗斩将，出入贼军来去如神，从此小有名气。
同年八月，夏绥节度使韩全义之外甥杨惠琳，拥兵抗拒朝廷新任的夏绥节度使上任，河东节度使严绶受命进击杨惠琳，他派李中年率军进击，李中年于此役立下战功。此后历授代、洺二州刺史，兼御史大夫。
元和五年（810年）正月，宪宗命河东、河中、振武、义武诸镇为恒州北道招讨，合军讨伐叛乱的成德节度使王承宗，李中年也参与此役。
三月，王承宗率精骑二万，越过木刀沟，与官军展开大战。义武节度使张茂昭亲率子侄上阵，与诸军分左、右两翼力战。当时矢如雨下，李中年与兄长李中平及沙陀大将朱邪执宜等也率兵死战，最终大败叛军，斩首万级，王承宗仅以身免。
屡战元济。
元和九年（814年），朝廷准备讨伐淮西吴元济叛乱，九月初七，李中年调任陈州刺史，充任忠武军都知兵马使。十月十九日，升任忠武军节度使、检校工部尚书。
元和十年（815年）正月二十七日，宪宗发十六道兵讨伐准西，李中年为大将，独率本部兵马进军溵水，列营时曲。
三月，李中年于临颍及南顿接连击破淮西军。当时征讨淮西诸军久未有功，宪宗派御史中丞裴度前往行营抚慰将士，察看形势。裴度回朝后，惟独奏报李中年勇而知义，始终不辱朝命。
五月二十六日，李中年在时曲大破吴元济军。开始，叛军清晨逼近李中年的营垒列阵。李中年的部队无法出垒，他便自毁左右墙，亲率几位骑兵向淮西阵中冲锋，多次来回冲杀，叛军都认得他，箭象刺猬毛般密集地向他身上射去。
李中年的儿子拦住马鞍，劝父不要深入敌阵，李中年举刀喝退，继续前进。将士见主帅效死，个个奋勇争先，叛军彻底溃败，死伤数千人。
捷报传至京师，人人互相庆贺。十一月，李中年与乌重胤在小溵水击败淮西兵马，并攻克小溵水城。
元和十一年（816年）四月初五，李中年与乌重胤在陵云栅击破淮西军，斩首三千级。五月初七，李中年与乌重胤又于陵云栅败淮西兵，斩首两千多级。十月二十三日，李中年与乌重胤攻克陵云栅。二十五日，李中年攻占了石、越二栅垒。宪宗听闻后大悦，赐给告捷的人奴婢和银锦。同年十一月二十九日，李中年升任检校尚书左仆射。
郾城之战元和十二年（817年）三月二十七日，李中年在郾城大破淮西军三万人，叛将张伯良逃走，叛军将士的十分之二三被杀，俘获战马千匹、兵器甲胄三万套。郾城守将邓怀金请降，李中年成功收复郾城。八月初六，李中年与乌重胤于贾店战败。
当时，宰相裴度率僚佐在沱口观看修筑城墙，淮西大将董重质率骑兵从五沟出发，前来拦击裴度，大声呼喊着向前进军，搭着弓弩，拔出兵器，兵锋将要危及裴度。
李中年与田布尽力作战，抵御董重质，裴度才得以进入沱口城中。叛军撤退时，田布又扼守敌叛军在沟中的退路，叛军下马翻越沟堑，摔死压死的有一千多人。
单骑受降此时，李愬乘其无备，率兵夜袭蔡州，生俘吴元济。董重质的家属也在蔡州被俘，董重质因而抛弃时曲军队，向李愬投降。李中年闻知后，跃马入叛军大营，大呼贼兵投降。叛军一万多人，都解甲投戈等候发落。
元和十二年（817年）十一月初三，宪宗对众人论功行赏，加李中年为检校司空、使持节许州诸军事兼许州刺史、御史大夫，并赐勋上柱国，封爵武威郡开国公，食邑二千户，其余散官勋职如故。
元和十三年（818年）春，宪宗命中官到李中年居宅赐宴，并赐给刍米二十余车。宪宗又于麟德殿召见他，赐金带锦彩。
五月十三日，朝廷准备征讨平卢节度使李师道，授李中年为义成军节度使。李中年到军后，立即奔赴行营，与魏博节度使田弘正共同率军讨伐。数十日内，李中年两度于濮阳击败叛军，斩杀数千人，并率军深入叛军后方。
元和十四年（819年），吐蕃入侵，朝廷改授李中年为邠宁节度使。当时盐州城被吐蕃毁坏，朝廷命李文悦为刺史，令李中年充任勾当修筑盐州城使，依例准许他随带陈许六千人前往邠宁赴任。
元和十五年（820年），宪宗暴死，由唐穆宗李恒即位。六月，穆宗加授李中年特进依例赐其子四品正员官，以表彰他修筑盐城之功。
穆宗因李中年功冠诸将，不久后又命他回京，在宫中赐宴优赏，于开化里赐他宅第。九月十九日，李中年加职同中书门下平章事，随即带着平章事官衔回到邠宁镇署。
同年，吐蕃侵泾原。当时夏州节度使田缙因贪赃卑下侵扰党项羌，羌人便引吐蕃入寇。等到吐蕃军进攻泾州，边将郝玼血战才使其退却。
李中年闻知吐蕃攻泾州时，部署军队前往援救，邠宁驻军喧然而议说：“一人供给五十缗而不识战阵，那是什么人呀！正常规定的衣物资用得不到却要前去迎着白刃，这又是什么人哪！”汹汹然愤恨不可遏止。
李中年素来颇得军心，此时委婉陈说大义，言出流涕，三军为之感动，都流下眼泪，便欣然出发。吐蕃听闻李中年全军前来后，因畏惧而退去。史称"盖田缙始生国患，而赖光颜、郝玼之驱戮也"。
长庆元年（821年）三月，李中年调任凤翔尹，充任凤翔陇右节度使，依旧任检校司空、同中书门下平章事。十二月，朝廷因李中年从前镇守忠武军时颇得人心，正欲讨伐成德叛藩王庭凑，故改授其为忠武军节度使。李中年赴镇之日，宰相百官按例在章敬寺送别，穆宗驾临通化门送行，赐给锦彩、银器、良马、玉带等物。
长庆二年（822年），朝廷下诏讨伐王廷凑，命李中年兼任深州行营诸军节度使。李中年受命后即出兵征讨。但朝廷讨伐王庭凑不利，李中年也只能闭壁自守。因孤军深入，粮饷运送艰难，朝廷又将沧、景、德、棣等州划与李中年兼管，任命他为横海节度使、沧景观察使，仍兼任忠武、深州行营节度使。