Um dos poucos verdadeiros virtuosos do vibrafone no Jazz, Hampton nasceu em Louisville, Kentucky, Estados Unidos, no dia 12 de abril de 1913.Hampton foi o primeiro a utilizar seu instrumento no jazz. Ganhou notoriedade no quarteto de Benny Goodman nos anos 30 até formar seu próprio grupo em 1940.
Tocava vários instrumentos, inclusive bateria e paralelamente ao seu grupo, apresentava-se como solista e em outros grupos. Chegou inclusive a lançar sua auto-biografia, o que ocorreu em 1989.
Lionel faleceu aos 94 anos em New York no dia 31 de agosto de 2002.