Leiba Rozentalis gimė 1916 m. (pgl. kitus duomenis – 1913 m. ) Vilniuje žydų laikraščio Vilner ovnt kurjer (Vilniaus vakaro kurjeris) leidėjo šeimoje. Buvo vyriausias vaikas šeimoje. Leiba kaip abi jo seserys buvo meniškos prigimties, gavo gerą išsilavinimą. Jo jaunesnioji sesuo Chaja Rozental buvo talentinga dainininkė ir aktorė, pirmojo pripažinimo sulaukusi atlikdama savo brolio Leibos kompozicijas. Leiba Rozentalis nuo mažens rašė eiles, pirmąją savo poezijos knygą išspausdino būdamas keturiolikos metų. Jo eiles spausdino įvairūs žydų leidiniai. Rozentalis rašė tekstus teatrui Ararat, Lydoje leido laikraštį Lider folksblat (Lydos liaudies laikraštis). Palaikė kairiųjų judėjimą už darbininkų kovą dėl žmonių teisių. Buvo dėl to areštuotas. 1939–1940 m. rašė ir vertė populiarias dainas, įsteigė MIMT (Vilniaus žydų miniatiūrų teatrą), sudarė jo repertuarą. Su seseria dainininke Chaja Rozental tapo pirmojo Lietuvos liaudies dainų festivalio laureatais ir ketino vykti į sąjunginį liaudies dainų konkursą Maskvoje, bet kelionę sutrukdė karas.
Gete Rozentalis dirbo Alfredo Rozenbergo operatyviniam štabui pavaldžioje „Popierinėje brigadoje“ Vilniuje, JIVO pastate. Daug rašė geto laikraščiui Geto jidijes (Geto naujienos), teatrui. Rozentalis kūrė humoristinius tekstus geto aktualiomis temomis. Populiarūs buvo jo kurti muzikinio vodevilio Peše fun Reše (Pešė iš Riešės) kupletai ir spektaklio Men ken gornit visn (Nieko negali žinoti) tekstai. Taip pat sukūrė daug dainų, tiek savo seseriai Chajai, tiek kitiems geto dainininkams.
Likviduojant Vilniaus getą 1943 m. Leiba Rozentalis buvo deportuotas į Estijos Kloogos koncentracijos stovyklą. Ten jis taip pat rengė slaptus teatro vakarus, rašė dainas. 1944 m. perkeltas į Lagedžio koncentracijos stovyklą. 1944 m. rugsėjo 18 d. dauguma stovyklos kalinių, tarp jų ir Leiba Rozentalis, buvo vokiečių saugumo tarnybos policijos bataliono sušaudyti, o jų kūnai sudeginti. Kačerginskis nurodo, kad Rozentalis žuvo Dautmergeno koncentracijos stovykloje.
