Родился в семье заводского врача Белохолуницкого завода Лазаря Борисовича Гольдина (1888, Рославль — 1944, Москва), впоследствии хирурга, кандидата медицинских наук и доцента Центрального института усовершенствования врачей; мать — Елизавета (Лифша) Ильинична Гольдина (урождённая Лурье, 1892—), впоследствии работала чертёжницей в издательстве АН СССР.
С 1929 года учился в школе № 24 Дзержинского района Москвы, с 1931 года — в школе № 242 (окончил в 1937 году).
В 1941 году окончил физический факультет МГУ. Затем поступил на факультет авиавооружения Военно-воздушной академии имени Жуковского, который закончил в 1944 году и был направлен в действующую армию, авиацию.
В 1946 году по ходатайству Президиума АН СССР он был демобилизован и направлен на работу в теплотехническую лабораторию Академии наук (впоследствии Институт теоретической и экспериментальной физики). Проработал там до 1995 года. За эти годы им выполнен широкий круг научных исследований в области изучения космических лучей, нейтронной физики, ядерной спектроскопии.
В 1953 году защитил кандидатскую диссертацию.
В 1958 году защитил диссертацию на степень доктора физико-математических наук.
С 1945 до марта 1956 года — член КПСС. Из характеристики 1961 года из Института теоретической и экспериментальной физики: .mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-quote{float: none;padding: 0.25em 1em;border: thin solid #eaecf0}.mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-source{margin: 1em 0 0 5%;font-size: 105%}.mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-quote .ts-oq{margin: 0 -1em -0.25em}.mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-quote .ts-oq .NavFrame{padding: 0}.mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-quote .ts-oq .NavHead,.mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-quote .ts-oq .NavContent{padding-left: 1.052632em;padding-right: 1.052632em}В марте месяце 1956 года на общем партийном собрании, посвящённом итогам XX съезда КПСС тов. Гольдин Л. Л. занял политически ошибочную позицию, выразившуюся в защите отдельных участников собрания, выступавших с антипартийными заявлениями, а также воздержался при голосовании резолюции партийного собрания, одобряющей итоги XX съезда КПСС, за что решением Ленинского РК КПСС, подтверждённым КПК ЦК КПСС, был исключён из рядов КПСС.mw-parser-output .ts-Конец_цитаты-source{margin: 0.357143em 2em 0 0;text-align: right}— Памяти Л. Л. ГольдинаС 1948 года по 1993 год работал по совместительству в Московском физико-техническом институте. Начиная с 1954 года, когда ему было присвоено звание доцента, Гольдин стал одним из лекторов курса общей физики.
В 1962 году Лев Лазаревич, несмотря на данную ему характеристику (см. выше) был утверждён в звании профессора кафедры общей физики МФТИ. Лекции, которые читал Гольдин студентам 3-го курса МФТИ, легли в основу создания им учебника по физике атома и ядра, который выдержал несколько изданий.После письменного экамена профессор Гольдин проводил консультацию.
В самом конце консультации у него спросили, как надо было решать одну из задач, в которой требовалось определить период колебаний какой-то сложной системы. По-честному, надо было написать дифференциальное уравнение, описывающее поведение этой системы, решить его и таким образом найти период. Гольдин счёл этот подход длинным и неинтересным, к тому же, время, отведённое на консультацию, уже истекло.
Он сказал, что задачу можно решить из соображений размерности, то есть записать размерность всех величин, определяющих поведение системы и сгруппировать их таким образом, чтобы получились секунды. Получившаяся формула и будет ответом… Нам, на консультации, в первый момент показалось, что Гольдин над нами издевается, настолько неправдоподобно просто, даже примитивно, он получил решение. Кто-то из студентов спросил: — А коэффициент— Тот кто чувствует физику, понимает, что здесь должна быть единица, делённая на два пи!— Созерцатель. Легенды и мифы МФТИ