宗室毕王房，高平王李道立曾孙。唐肃宗时，授赞善大夫兼侍御史。李涵与杜鸿渐草笺具朔方诸多优势，李涵奉笺平凉谒见，敷奉明辩，动合事机，唐肃宗大悦，拜右司员外郎，官至司封司郎中，宗正少卿。唐代宗宝应元年（762年），迁左庶子、兼御史中丞、河北宣慰使。历任给事中、尚书左丞，以幽州之乱，迁河朔宣慰使，大历六年（771年），为苏州刺史兼御史大夫，充浙江西道都团练观察使。大历十一年（776年），拜御史大夫、京畿观察使。唐德宗即位，除太子少傅，充山陵副使，检校工部尚书兼光禄卿。李涵为人温和恭谨，不专断。后来以尚书右仆射