安徽宣城（今宣州）人。幼时家清贫，然天资聪颖，少时即以诗词古文闻于乡里，通音律，善画，尤工于兰。性积极进取，汲汲于科举功名，道光八年（1828）举人，被选为正黄旗宗学教习。此后六应礼部试皆报罢。十六年充为漕运总督特亨额幕僚。十八年春试下第后在京遏选，得县令职，分发陕西。先后在乐城、岐山、成固、大荔等地任县令，后调任长安知县，升鄜州直隶州知州。咸丰三年（1853）补嘉定知府。五年署夔州知府，捐道员，留四川补用。六年病卒于四川。

李文翰与林则徐、冯桂芳交好，惺惺相惜，多唱和之作。诗文创作颇丰，曲作成就尤为突出。著有《味尘轩诗集》《味尘轩文集》，所著《味尘轩词馀》未见。为官期间，李文翰写下不少治理地方的心得感悟，如《治岐撮要》《守嘉州纪要》等，既是其为地方官多年的经历剪影，亦体现出他对为官身份被赋予社会责任感的高度重视及对民众的关心。此外还有为家族前贤编撰的《李氏先贤纪年集览》。戏曲作品有传奇《紫荆花》《胭脂舄》《银汉槎》和《凤飞楼》，合称《味尘轩四种曲》，又称《李云生四种曲》。李文翰通过戏曲作品表现对社会现实的愤慨和对官场腐败的抨击，爱国忧民的情怀充溢其中。