Después de la muerte de su padre en 1634, lo sucedió ya que sus hermanos mayores ya habían muerto.
Durante la guerra de los Treinta Años, sus tierras fueron ocupadas, y nuevamente durante la guerra de los Nueve Años por soldados suecos, españoles y posteriormente franceses.
Luis Leopoldo murió en Estrasburgo en 1694 y fue enterrado en Lützelstein (ahora llamada La Petite-Pierre, en Francia).
Como no tenía hijos que le sobreviviesen, Veldenz fue heredado por la línea del Palatinado-Kleeburg, cuyo jefe era Carlos XI, rey de Suecia.
Leopoldo Luis se casó con Ágata Cristina la hija menor del conde Felipe Wolfgang de Hanau-Lichtenberg, el 4 de julio de 1648 y tuvieron los siguientes hijos: