Людмила Ивановна Летникова родилась в 1963 году в г. Ельце Липецкой области.
Окончила Воронежский государственный медицинский институт им. Н.Н. Бурденко, получив квалификацию врача.
Трудовую деятельность начала в 1987 году врачом-интерном Липецкого городского родильного дома №1, в 1988 году продолжила врачом-интерном Липецкой областной больницы №1.
С 1988 по 2005 годы работала врачом акушером-гинекологом и заведующей гинекологическим отделением ЦРБ Усманского района.
С 2005 по 2011 годы – врач акушер-гинеколог, заведующая гинекологическим отделением ГУ "Воронежский областной клинический консультативно диагностический центр".
С марта по сентябрь 2011 года являлась первым заместителем начальника управления здравоохранения Липецкой области.
С сентября 2011 до настоящего времени занимала должность начальника регионального управления здравоохранения.
2015 - ноябрь 2018 гг. - заместитель главы администрации Липецкой области, курирующим вопросы здравоохранения, социальной защиты, труда и занятости населения, демографической политики.
С января 2020 г. - директор Департамента общественного здоровья, коммуникаций и экспертной деятельности Минздрава России.
Имеет двух дочерей.
Доктор медицинских наук.
Отличник здравоохранения РФ.
По итогам 2002 года признана победителем Всероссийского конкурса "Лучший врач России" в номинации "Акушерство и гинекология".