Den 26-årige, som inte har varit med för Sunderland denna säsong, kunde göra sin debut för Championship sidan mot QPR på lördag.
Den tidigare Chelsea trainee är den första spelaren att gå Leeds sedan Steve Evans utsågs till huvudtränare förra månaden.
Under tiden har Black Cats återkallat yttern Will Buckley, 26, från sin låneformel med Elland Road-sidan.
Buckley gick med i klubben på ett tre månaders lån i oktober, men har inte spelat i någon av klubbens senaste fyra matcher.
Leeds United har tecknat lån till Sunderland midfielder Liam Bridcutt fram till början av januari.