Родился в 1907 г. в Минске. После окончания школы поступил на работу на швейную фабрику имени Крупской в г. Симферополе счетоводом. Осенью 1926 г. поступил на учебу в Ленинградский политехнический институт и в 1930 г. его окончил. В 1931 г. поступил в аспирантуру Ленинградского физико-технического института в лабораторию И.В.Курчатова. В 1934 г. окончил аспирантуру и защитил кандидатскую диссертацию. С 1935 г. начал работу в области физики атомного ядра.

   На первой стадии работы под руководством И.В.Курчатова Л.И.Русинов провел опыты по изучению гамма-лучей радиоактивного брома и активируемости брома нейтронами разных энергий. В дальнейшем Л.И.Русинов работал вместе с А.А.Юзефовичем по исследованию мягкого излучения радиоактивного брома. Позднее с ним работал также А.П.Гринберг и ряд дипломантов, выполнивших интересные исследования.

   В 1939-1940 г. г. Л.И.Русинов совместно с Г.Н.Флеровым проводил опыты по делению урана. Ими было определено число нейтронов, испускаемых на один акт деления, и установлено, что тепловыми нейтронами делится легкий изотоп урана, а захват нейтронов тяжелым изотопом приводит к образованию трансуранов.

   В период Отечественной войны Лев Ильич работал по оборонной тематике. В 1944 г. защитил докторскую диссертацию по теме "Изомерия атомных ядер". В послевоенные годы Л.И.Русинов выполнил ряд специальных заданий, за которые ему была присуждена Государственная премия, также он был награжден орденом Ленина.

   Под руководством Л.И.Русинова проведена работа по разработке, конструированию и созданию нового типа реактора ВВР-М. Он был научным руководителем программы исследований на нем.

   Лев Ильич Русинов скончался в Ленинграде 18 мая 1960 г.