李炳渊出生于山东省菏泽市东明县,因为哥哥从小习武,所以他也因此对武术产生了浓厚的兴趣,尤其是小时候看功夫片,更使自己坚定了学习武术的信念。李炳渊从11岁开始正式习武,之后进入
首都体育学院学习,并多次在全国武术比赛中获奖,取得过全国传统武术锦标赛醉剑对练第一名、北京大学生武术锦标赛剑术第一名。之后,李渊还和哥哥先后做过李连杰的替身。
2006年,出演
都晓执导的古装武侠剧《
少林寺传奇》,在剧中饰演喜欢抱打不平、仗义相助的二师兄惠石,从而正式进入演艺圈。
2007年,出演
陈国坤,
米雪儿·朗、
王洛勇主演的动作剧《
李小龙传奇》,在剧中饰演与男主角李小龙在街头打架斗殴的黄皮小子。
2009年,出演都晓执导的古装武侠剧《
少林寺传奇2》,在剧中饰演王世充的义子王仁义,这是他首次在影视作品中尝试反派角色。
2010年,出演
李连杰、周迅、
陈坤主演的武侠电影《
龙门飞甲》,在片中饰演除暴安良且不畏强敌的江湖侠客令国洲。
2014年,与
梁小龙、
陈之辉合作主演动作电影《
剑河》,在片中饰演武功高强且为人厚道的侗族壮士李世荣;同年12月23日,其出演
徐克执导的谍战动作电影《
智取威虎山3D》上映,在片中饰演负责为203小分队排除地雷的雷公。
2015年,出演李小鱼执导的喜剧动作电影《
热武青春2》,在片中饰演男主角小东;同年,出演
都晓执导的古装功夫剧《少林寺传奇4》,在剧中饰演沉稳大气且武艺超群的二师兄。
2016年6月,凭借电影《
末路英雄》获得“第九届上海大学生电视节”最受大学生青睐男演员奖。
李炳渊在多部影视作品中,凭借其正义凛然的动作硬汉气质获得了众多观众的喜爱。李炳渊在《少林寺传奇》整个系列中,发挥了自己全国四项武术冠军的实力,他在剧中打得很精彩,不仅显示了自己作为功夫演员的潜力,而他的演技也变得成熟起来(腾讯评)。
李炳渊在电视剧《少林寺传奇2:十三棍僧》中,饰演了王仁义这一反面角色,这也与他一贯以正面角色出现在观众面前有所不同,他把角色诠释得很到位,前期很好得表现出了王仁义的冷酷与凶狠,后期又细腻得表现出了王仁义内心觉醒的这一变化过程(新浪评)。