1956年畢業(yè)于西北農(nóng)學(xué)院農(nóng)田水利系并留校任教，曾留學(xué)前蘇聯(lián)莫斯科地質(zhì)勘探學(xué)院水文地質(zhì)工程地質(zhì)系，攻讀副博士學(xué)位。曾任西北農(nóng)大副校長、干旱半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究培訓(xùn)中心主任等職。1992年由西北農(nóng)大調(diào)入西安地質(zhì)學(xué)院（后并入長安大學(xué)），現(xiàn)任長安大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、國際干旱半干旱地區(qū)水資源與環(huán)境研究培訓(xùn)中心（中德合作）主任，兼任水利部地下水專家組專家、陜西省委省政府決策咨詢委員會委員、陜西省計劃委員會專家組專家、陜西省生態(tài)學(xué)會副理事長、全國生態(tài)學(xué)會理事等。1991年獲農(nóng)業(yè)部授予的有突出貢獻(xiàn)的中青年專家稱號，同年開始享受國務(wù)院特殊津貼。1996年被評為西安市勞動模范，1997、1998年分別被評為陜西省師德標(biāo)兵、優(yōu)秀博士生導(dǎo)師，2001年被評為"全國優(yōu)秀科技工作者"。

1964年，他提出了潛水井群非穩(wěn)定滲流計算的“割離井法”理論及相應(yīng)公式，后經(jīng)深化研究使其成為能滿足不同水文地質(zhì)條件和水井不同運行方式的13種求解模型，為解決排灌井群工程設(shè)計中的重大難題做出貢獻(xiàn)。20世紀(jì)70年代初，與其他同志合作，研制成功了一種適合于黃土滲流機(jī)理的黃土輻射井，該井型推廣到十多個省區(qū)，打破了“黃土不能成為含水層”的傳統(tǒng)認(rèn)識，該項成果于1978年獲全國科學(xué)大會獎；他還研究發(fā)明了排灌兩用輕型井，獲國家發(fā)明四等獎；由他主持的國家“七五”攻關(guān)項目“黃土高原綜合治理定位試驗---棗子溝試區(qū)建設(shè)”1993年獲國家科技進(jìn)步一等獎；1995年，李佩成主持完成了《群峪協(xié)井、兩水并用、西安市中近期最佳供水方略》項目研究，其成果的應(yīng)用使西安水荒得到緩解；1999年，由他主持與西安理工大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)有關(guān)專家教授合作，完成了《西安市供水水資源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)配研究》，對西安市的供水水源及其優(yōu)化調(diào)度進(jìn)行了系統(tǒng)深入的理論和實踐研究，被鑒定為國際先進(jìn)水平；2003年元月4日，由他主持的國家重大項目《中國西北地區(qū)山川秀美科技行動計劃》前期研究通過了科技部驗收；現(xiàn)正主持國家重大項目《中國西北不同生態(tài)地域山川秀美試驗示范區(qū)建設(shè)與重大科技難題研究》；他還為研究“重現(xiàn)八水繞長安盛景”；研究揭示人類活動、水體動態(tài)、生態(tài)環(huán)境變化與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的“人--水--環(huán)--發(fā)的相互影響及最佳互動模式”而繼續(xù)努力。

李佩成教授至今培養(yǎng)碩士和博士生50余人，其中9人成為博導(dǎo)，指導(dǎo)的馮國章同志的博士論文被評為全國優(yōu)秀博士論文。出版專著和全國統(tǒng)編教材10部，公開發(fā)表論文80余篇；先后獲國家級獎項4項，省部級6項；1991年，獲有突出貢獻(xiàn)的中青年專家稱號，同年開始享受國務(wù)院特殊津貼。1996年被評為西安市勞動模范，1997、1998年分別被評為陜西省師德標(biāo)兵、優(yōu)秀博士生導(dǎo)師，2001年被評為“全國優(yōu)秀科技工作者”，2003年當(dāng)選中國工程院院士，2004年被評為全國師德先進(jìn)個人。