В 1964 году окончил лечебный факультет Кемеровского государственного медицинского института (КГМИ). С 1967 по 1969 гг. обучался в клинической ординатуре кафедры факультетской хирургии КГМИ, с 1970 по 1972 гг. в аспирантуре кафедры сердечно-сосудистой хирургии (ЦОЛИУВ, г. Москва). С 1973 г. по 1976 г. ассистент кафедры факультетской хирургии КГМИ, с 1976 г. по 1984 г. доцент этой же кафедры.
В 1973 г. защитил кандидатскую диссертацию на тему «Трансплантация аортальных ксеноклапанов сердца», в 1985 г. - докторскую диссертацию «Экспериментально-клиническое обоснование применения новых моделей ксенобиопротезов в хирургическом лечении митрального порока сердца». В звании профессора утвержден в 1988 г. С 2000 по 2007 г.г. - заведующий кафедрой кардиологии и сердечно-сосудистой хирургии ГОУ ВПО КемГМАРосздрава.
В 1990 г. Л. С. Барбараш возглавил созданный по его инициативе МУЗ «Кемеровский кардиологический диспансер». С 2000 года является директором научно-производственной проблемной лаборатории реконструктивной хирургии сердца и сосудов с клиникой СО РАМН, преобразованной в 2008 г. в НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний СО РАМН (НИИ КПССЗ СО РАМН).
С 70-х годов основное внимание Л.С.Барбараша сосредоточено на разработке фундаментальных и прикладных проблем хирургии приобретенных пороков сердца. Результатом многолетних научных исследований в области разработки оригинальных моделей биологических клапанов сердца и сосудов стало создание в 1987 году в Кемерово первого в России предприятия по производству биопротезов клапанов сердца и сердца (предприятие сертифицировано по ISO 9001 и снабжает своей продукцией сердечно-сосудистые клиники всех регионов России). Результаты этих исследований получили одобрение коллег на многих всесоюзных и всероссийских конференциях и съездах. Уникальные разработки в создании новых моделей биопротезов клапанов сердца и сосудов позволили получить сотрудникам учреждения Премию Правительства России «За достижения в области науки и техники» (2007 г.) и первую в России Премию Европейской ассоциации кардиоторакальной хирургии - премию УолтонаЛиллехая (1997 г.).
Благодаря организаторскому таланту Л.С.Барбараша, в Кемерово разработана и активно работает уникальная для России инновационная клинико-организационная модель замкнутого технологического цикла оказания помощи больным с патологией сердечно-сосудистой системы, удостоенная Премии "Призвание" Министерства здравоохранения и социального развития РФ (2005 г.).
С 2002 года возглавляет, созданный по его инициативе, Президиум Кузбасского научного центра СО РАМН. Является членом ученого совета КемГМА, членом редколлегии журнала «Патология кровообращения и кардиохирургия», членом Диссертационного Совета при НИИ патологии кровообращения им. Е.Н. Мешалкина (г. Новосибирск). Действительный член РАМН с 2005 г. по специальности «кардиохирургия». В 2006 г. Л.С. Барбараш избран членом Президиума Сибирского отделения РАМН и членом бюро отделения «Клиническая медицина» РАМН. С 2002 по 2008 г.г. - заместитель секретаря Общественной палаты Кемеровской области.
Л.С. Барбараш является членом межведомственного Научного Совета РАМН и МЗ и СР РФ по сердечно-сосудистой хирургии, членом Правления Всероссийского научного общества кардиологов.
Академик РАМН Л.С.Барбараш является инициатором создания и президентом Некоммерческой организации Кузбасский благотворительный фонд Детское сердце. С 2005 г. фонд активно привлекает денежные средства благотворителей (промышленные предприятия и частные лица) для финансирования оперативного лечения детей с сердечно-сосудистыми заболеваниями. С 2008 г. по его инициативе на базе Кузбасского кардиологического центра проводятся совместные с Русско-Американской медицинской ассоциацией (США, г. Кливленд) и Международным фондом «Детское сердце» Гуманитарные акции «SiberianPediatricHeartProject» по оказанию помощи детям с врожденными пороками сердца. Планируется дальнейший обмен специалистами и обучение кардиологов и кардиохирургов Кузбасса на базе ведущих клиник США.
Л.С.Барбараш - автор 636 научных работ, в том числе, 10 монографий и книг, а также 36 изобретений и полезных моделей. Под его руководством защищены 12 докторских и 25 кандидатских диссертаций.
Премии, почетные звания и награды: