Narodil se jako nemanželský syn v rodině Lorenza Albertiho, bohatého kupce, vyhnaného z Florencie. Studoval humanistickou školu v Padově, církevní právo v Bologni a matematiku a fyziku opět v Padově. Roku 1428 získal doktorát církevního práva a protože papež zrušil vyhnanství Albertiů, mohl se vrátit do Florencie. Tam se seznámil s řadou umělců (Filippo Brunelleschi, Donatello, Lucca della Robbia, Masaccio). Kolem roku 1432 mu papež udělil legitimní původ a zároveň úřad, který Alberti zastával až do roku 1464. Úřední činnost mu nechávala dost času na jeho záliby, studia a cesty. Roku 1434 doprovázel papeže Evžena IV. do vyhnanství ve Florencii a roku 1438 byl členem papežské delegace na koncilu ve Ferraře. Roku 1447 se jeho kolega ze studií stal papežem jako Mikuláš V. a Alberti začal pracovat na stavbách a přestavbách města Říma. K tomu účelu vydal také "Popis města Říma". Dále navrhl první renesanční průčelí kostelů v Rimini a ve Florencii, které se stejně jako paláce na dlouho staly vzorem pro další architekty období renesance i neorenesance. Roku 1459 pobýval s papežem Piem II. v Mantově, kde opět navrhoval kostely. V posledních letech života se věnoval psaní a napsal také knihu o šifrování.