Л. И. Гинзбург (Лагин) родился 21 ноября (4 декабря) 1903 года в Витебске, в бедной еврейской семье. Был первым из пятерых детей Иосифа Файвелевича Гинзбурга и Ханы Лазаревны. Отец работал плотогоном. На следующий год, скопив денег, семья переехала в Минск, где отец открыл скобяную лавку.
В октябре 1905 года по России прокатилась волна антиеврейских погромов. В Минске войска расстреляли мирный еврейский митинг на территории вокзала.
Лазарю было 10 лет, когда в 1914 году началась Первая мировая война. Через три года — революция в октябре 1917 года.
В 1919 году 15-летний Лазарь закончил среднюю школу в Минске и получил аттестат зрелости. После окончания школы в том же году отправился добровольцем на гражданскую войну. Занимался организацией комсомола в Беларуси, был одним из его руководителей.
В 1922 году начал печататься на страницах газет со стихами и заметками. О тех первых стихотворных пробах Лазарь Иосифович иронически написал в предисловии к одной из своих книг: «Говоря откровенно, у меня имеется немалая заслуга перед отечественной литературой: я вовремя и навеки перестал писать стихи».
В том же году он встретил в Ростове-на-Дону В. В. Маяковского и показал ему свои стихи. Маяковский стихи похвалил, а позже, будучи в Москве, при встречах осведомлялся, почему Лазарь не несет ему новых своих стихов.
В 1923 году учился на отделении вокала Минской консерватории, однако оставил учебу из-за отсутствия интереса к теории музыки.
Переехав в Москву в 1924 году, посещал литературную студию В. Я. Брюсова. Начал цикл «Обидные сказки».
В 1925 году окончил отделение политэкономии Института народного хозяйства имени К. Маркса в Москве. После чего служил в РККА.
Затем снова в Москве. В 1930 году Лазарь работал в газете «За индустриализацию», а его отец стал самым грамотным наборщиком «Известий». В 1930—1933 годы учился в ИКП. В аспирантуре готовил к защите диссертацию. Из института Лагин отозван на работу в газету «Правда».
Работал в журнале «Крокодил» (который с 1932 года выпускался издательством «Правда»), с 1934 года — заместителем главного редактора.
В 1936 году вступил в СП СССР. В конце тридцатых годов Лазарь Иосифович находится в длительной командировке от СП СССР на острове Шпицберген.
Замысел, который родился в этот период, нашел воплощение в повести-сказке «Старик Хоттабыч», опубликованной в 1938 году в журнале «Пионер». Повесть вышла отдельной книгой в 1940 году. Следует отличать первую редакцию повести от второй, которая увидела свет в 1955 году и где не только заменены многие эпизоды и персонажи, но и сама книга значительно выросла в объеме. На основании второй редакции Лагин написал одноименный киносценарий (фильм поставлен в 1957 году режиссером Г. С. Казанским).
В годы Великой Отечественной войны писатель работал в газете «Красный черноморец» Черноморского флота, участвовал в обороне Одессы, Севастополя, Керчи, Новороссийска. Войну окончил в Румынии в составе Дунайской флотилии.
В послевоенный период Лагин написал ряд заметных для своего времени политических памфлетов: «Патент АВ» (1947; 1948), «Остров Разочарования» (1951), «Атавия Проксима» (1956; доп. фрагм. 1963; испр. доп. 1972 — «Трагический астероид»). К этой же линии примыкают ранний рассказ «Эликсир Сатаны» (1935) и повести «Белокурая Бестия» (1963) и «Съеденный архипелаг» (1956), вошедшие в сборник «Съеденный архипелаг» (1963); особняком стоит сильная и острая повесть «Майор Велл Эндъю» (1962), своеобразное дополнение к «Войне миров» Г. Уэллса. Последнее произведение Лагина — роман «Голубой человек» (1964; 1967), молодой герой которого из 1950-х годов случайно совершает путешествие во времени в царскую Россию и там встречается с Лениным, принимает участие в революционной борьбе.
Рассказы писателя немногочисленны: предвидение будущей войны — «Без вести пропавший» (1937), образцы сатирических произведений — «Вспышка собственита в агрогородке Егоровке» (1961), «Полианализатор Ирвинга Брюса» (1967); ряд рассказов составил сборник «Обидные сказки» (1959).
Л. И. Лагин умер 16 июня 1979 года. Похоронен в Москве на Кунцевском кладбище.