李嗣本，是雁门人，本姓为张。他的父亲名叫张准，任铜冶镇将。光启年间，李克用巡视铜冶，少年的李嗣本随父一起晋见。李克用见他长得虎头虎脑，体格健壮，不由十分喜欢。略一询问，知他爱好武艺，弓马娴熟，就向张准要了过来，留在身边做了亲兵。李嗣本打仗十分勇敢，冲锋陷阵常跑在前头，渐渐立了很多战功，升做了军校。
乾宁元年（894年），李匡俦杀死兄长李匡威，自立为幽州节度使。幽燕军民认为有违忠义之道，很不赞同他的做法。安塞军戍将刘仁恭举家投奔了李克用，得到隆重的礼遇。刘仁恭多次向李克用进言，说幽州李匡俦众叛亲离，完全可以一举而灭，打算借兵一万，进攻幽州。当时李克用正在围困李存孝，只分兵数千给他，出战不利，反被李匡俦打败。李匡俦因此骄傲，认为沙陀军队也不过如此，数次派兵骚扰河东边境。李克用大怒，命李嗣本为先锋，于十月兴师讨伐幽州。
十一月，大军攻克武州。十二月，围攻新州。李匡俦命燕军六万步骑前往增援，李克用挑选一万精锐骑兵，交由李嗣本带领，前往迎击。燕军大败，被晋军杀死一万多人，一百余名将领被生擒活捉。这一仗，李嗣本功居最高，杀敌无数，生擒燕将五名。当天傍晚，晋军将被俘获的燕将用铁链串在一起，拉到新州城下示众。守兵见大势已去，立即打开城门投降。二十四日，晋军前锋指向居庸关。李匡俦在此又纠集了数万人马抵御晋军。李克用命令李嗣本率骑兵在居庸关下挑战，不断地杀伤和疲乏燕军，同时又命李存审率步兵从小路绕过居庸关，在燕军背后发起攻击。战斗进行得异常激烈，居庸关内外尸积如山。李嗣本从早至晚没有休息，杀得大汗淋漓，头上直冒热气。李克用命人叫他下来休息一下再战，他反卸掉盔甲，喝了一碗酒，又冲到前面去了。在晋军的内外夹击下，燕军终于抵挡不住，放弃关口，各自逃命。李匡俦携家弃城而遁，半路被沧州节度使截杀。李克用大军乘胜进占了幽州。事后论功以李嗣本最高，被李克用收为义子，赐姓李，升做义儿军使。李嗣本卸掉盔甲又冲到前面去了。
第二年，李嗣本随晋王李克用征讨王行瑜，又立战功，授予检校刑部尚书，先后改任威远、宁塞等军军使。五年以后，晋军讨伐魏博的罗弘信，李嗣本再为先锋，攻城拔寨，屡立战功。晋军回师，改授马军都将，负责统领骑兵。天复三年（903年），他又随李嗣昭征讨云州叛将王晖，论功再加检校司空。
天四年（907年），梁军围困了潞州。周德威奉命率军解救，李嗣本也被差来听从他的调遣。当时，汴军在潞州城外筑起一道又高又厚的围墙，阻止援军与城内的晋军汇合。晋军仰攻不利，遂采取偷袭的策略与汴军交战。周德威将军队驻扎于余吾，令李嗣本等将分头出击骚扰敌人。汴军刚一休息，晋军就前往偷袭。敌人追出来，晋军却又撤走，搅得汴军彻夜不眠，寝食难安。李嗣本每日都率骑兵与梁军交战，前后献俘多达千计，累积战功迁任代州刺史。
第二年正月，李克用因病逝世，嗣子李存勖继位。李嗣本回晋阳奔丧，协助李存璋等人料理后事。李克宁与李存颢图谋不轨，他坚决站在存勖一边，和李存璋等人共同将叛乱平定。同年五月，存勖大破汴军夹城，救出被围长达一年的潞州军民，李嗣本也参加这场战斗，因功授为云中防御使、云蔚应朔等州都知兵马使，加特进、检校太保。
天九年（911年），周德威征伐刘守光，李嗣本率领代北诸军协同作战，生擒纳降军使卢文进、武州刺史高行，献俘晋阳。幽州平定后，升任振武节度使，被赐予“威信可汗”之称。十二年（914年），李存勖亲征魏博，命李嗣本返回太原留守，主持军政事务。十三年六月，还镇振武。
这年八月，契丹首领耶律阿保机大举犯边，纠集十万之众进攻振武。城中兵少，李嗣本下令关闭城门坚守。契丹架云梯攻城数日，都被振武军民打退，于是改变策略，挖掘地道往城里攻。他们沿城挖了数百条的地道，一直通到城里，又从地道推入架满柴草的车子，冲入城中放火烧城。城中军士远不如契丹众多，防守住了东城，西城又传来警声，好不容易将西城的敌人打退，南城又火光四起，终因寡不敌众，被契丹攻破，李嗣本全家没入契丹。
李嗣本性子刚烈，被捕以后，坚贞不屈，斥退了契丹的种种利诱，宁死不肯投降，最后被耶律阿保机处死。他的八个儿子有四个与他一同赴难，另外四个因为年幼而被赦免，流落于北部荒漠。