В 1964 году Л.И. Дворецкий окончил Первый Московский ордена Ленина медицинский институт им. И.М.Сеченова. В 1965 г. поступил в аспирантуру клинического отдела Института Биофизики МЗ СССР, ведущего учреждения по изучению лучевой болезни у человека. В 1970 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «цитогенетическое исследование костного мозга после локального облучения».
С 1970 года, профессиональная жизнь Л.И. Дворецкого неразрывно связана с Первым МГМУ им.И.М.Сеченова. Он прошел путь от ассистента до заведующего кафедрой. В 1989 году им защищена докторская диссертация на тему: «Нарушения местной защиты при хронических неспецифических заболеваниях легких». С 1999 года по настоящее время Леонид Иванович заведует кафедрой госпитальной терапии №2 Первого МГМУ им. И.М.Сеченова. За заслуги в развитии медицинского образования ему присвоено почетное звание «Заслуженный работник высшей школы Российской Федерации». Л.И. Дворецкий является автором свыше 200 статей и 5 монографий, членом авторских коллективов различных клинических рекомендаций и руководств.
Основными научными направлениями профессора Л.И. Дворецкого являются геронтопульмонология, антибактериальная терапия внебольничных инфекций нижних дыхательных путей, анемия в условиях коморбидности, туберкулез в клинике внутренних болезней, лихорадки неясного генеза, ятрогения.