李雪健1954年2月出生于山東菏澤市的農民家庭。1965年，11歲的李雪健隨父親前往貴州三線支邊，16歲進工廠勞動，在中學、工廠、部隊均為業余文藝宣傳隊演員。1973年，19歲的李雪健參軍，1976年調入中國人民解放軍二炮文工團話劇隊，1977年考入空政文工團，1978年進入中央實驗話劇院。

1980年，李雪健參演第一部銀幕作品《天山行》，扮演指導員于海洲 ；同年，憑借話劇《九一三事件》林彪一角，奪得首屆“梅花獎”。

1985年，李雪健在影片《鋼銼將軍》中飾演將軍李力，從30歲演到60歲，該片獲"政府獎"優秀影片獎 。

2011年，憑借電影《楊善洲》獲得第14屆中國電影華表獎優秀男演員獎。

2012年11月，參演電影《一九四二》，并憑借電影《一九四二》奪得第50屆臺灣電影金馬獎最佳男配角獎。

2013年3月31日，首屆“中央電視臺中國電視劇年度明星盛典”從藝近40年的著名演員李雪健獲得“年度終身成就獎”。