Леонид Марченко родился в городе Киев, Украинская ССР, СССР, в семье служащего. Окончил актёрское отделение театральной студии Киевского украинского драматического театра имени Ивана Франко (1961) и театроведческий факультет Киевского государственного института театрального искусства имени Карпенко-Карого (1976). Был актёром Киевской студии телевидения. С 1963 - актёр Киевского театра юного зрителя. Член Национального союза кинематографистов Украины. Кавалер ордена «За заслуги» ІІІ степени (2009).
