Fill d’immigrants irlandesos, féu feines molt diverses, entre les quals cal destacar la tasca com a assistent de nens amb deficiències o víctimes d’abusos, una experiència que posteriorment aprofità en part de la seva obra. El 1994 publicà la primera novel·la, A Drink Before the War, amb la qual inicià la sèrie protagonitzada pels detectius Kenzie i Gennaro, que comprèn Darkness, Take My Hand (1996), Sacred (1998), Gone, Baby, Gone (1999), Prayers for Rain (2000) i Moonlight Mile (2010). També ha escrit Mystic River (2001), portat al cinema en una celebrada versió de Clint Eastwood, Shutter Island (2003), portades al cinema per Clint Eastwood (amb guió del mateix Lehane) i Martin Scorsese, respectivament, i la novel·la de rerefons històric The Given Day (2008), protagonitzada pel policia Aiden Coughlin, a la qual seguiren Live by Night (2012, premi Edgar 2013) i World Gone By (2015), protagonitzades pel seu fill Joe Coughlin. Autor de nombroses narracions, el 2010 guanyà el premi Edgar per Animal Rescue. Entre el 2004 i el 2008 col·laborà com a guionista de la sèrie televisiva The Wire. És autor de guions cinematogràfics, entre els quals cal destacar el guió del film The Drop, dirigit per Michael R. Roskam, a partir del qual publicà la novel·la del mateix nom (2014). Ha estat professor d’escriptura en diverses universitats nord-americanes. El 2017 rebé el premi Pepe Carvalho de novel·la negra al conjunt de la seva obra.