Erste internationale Erfahrungen sammelte Li Lingwei bei den Juniorenweltmeisterschaften 2006 in Peking, bei denen sie im Finale den achten Platz belegte. Zwei Jahre später gewann sie die Goldmedaille bei den Juniorenasienmeisterschaften in Jakarta sowie die Silbermedaille bei den Juniorenweltmeisterschaften im polnischen Bydgoszcz hinter der Ukrainerin Wera Rebrik. 2009 gewann sie bei den Asienmeisterschaften in Guangzhou Silber und bei den Asienspielen 2010 ebenda Bronze. 2012 qualifizierte sie sich für die Olympischen Spiele in London und schied dort mit 56,50 m in der Qualifikation aus.