Лео Вайсгербер родился в Меце (Лотарингия) 25 февраля 1899 года. После окончания гимназии в 1917 году принимал участие в боевых действиях Первой мировой войны, а по возвращении с фронта поступил в Боннский университет, где изучал сравнительное языкознание и германистику, а также романистику и кельтологию.
В 1923 году защитил диссертацию по кельтологии, после чего получил приглашение остаться в Боннском университете для работы над докторской диссертацией.
В 1925 году в Боннском университете Вайсгербер защитил докторскую диссертацию «Язык как форма общественного познания. Исследование о сути языка как введение в теорию языковых изменений» (Sprache als gesellschaftliche Erkenntnisform. Eine Untersuchung uber das Wesen der Sprache als Einleitung zu einer Theorie des Sprachwandels).
В том же году Вайсгербер стал приват-доцентом Боннского университета, а осенью 1926 года — профессором сравнительного языкознания Ростокского университета.
В 1927 году он познакомился с Й.Триром, что оказало решающее влияние на дальнейшую научную деятельность Вайсгербера.После 1933 года Вайгербер исследовал вопросы истории языка, в 1938 году стал профессором общего и индоевропейского языкознания Марбургского университета, а в 1942 году возвратился в Боннский университет.Во время Второй мировой войны Вайсгербера вновь призывают в действующую армию: его направляют в Бретань в распоряжение управления сухопутных сил, где он занимается в основном проблемами местного кельтоязычного населения. По окончании войны он возвращается в Марбург, где находилась его семья.
В последующие годы Вайсгербер выпускает свой важнейший труд — четырёхтомник «О силах немецкого языка» (Von den Kraften der deutschen Sprache), в котором сформулированы и обоснованы положения его лингвофилософской концепции.
В 1961 году Вайсгербер стал первым лауреатом премии им.[de] Конрада Дудена. Его избрали почётным доктором философского факультета Лувенского университета (Бельгия), а также членом-корреспондентом Академии наук в Гёттингене и Берлинского Археологического института. Также Вайсгербер стал кавалером ордена «Федеральный Крест за заслуги» первой степени. Умер Вайсгербер в Бонне 8 августа 1985 года.