1993年，李婷开始于广西临桂县城关二小训练，教练唐更生；1994年入读广西跳水学校，由邓弼强、秦静、曾勇担任教练。
1995年进入广西队进行专业训练，成为广西队成员之一；1999年入选国家队，教练钟少珍、李芳。
1999年，李婷与孪生姐姐李娆搭档参加跳水双人比赛，取得全国第五名的成绩 。
2000年的全国跳水锦标赛赛场上，与孪生姐姐李娆搭档夺得双人10米台冠军。
2001年，在九运会女子双人10米高台中与孪生姐姐李娆搭档获得铜牌；
2002年，参加亚运会女子双人10米高台中与李娆搭档获得金牌，同年获的世界杯跳水赛女子双人10米高台冠军及与单人10米高台季军。
2003年2月22日，劳丽诗和李婷配合默契获得中国国际跳水公开赛女子双人十米台的金牌；7月，在世界游泳锦标赛女子双人10米跳台决赛中，劳丽诗搭档李婷发挥稳定，为中国队夺得该届游泳世锦赛首枚金牌；同年在澳大利亚站、中国站获得10米跳台双人冠军。
2004年2月20日，在雅典世界杯跳水赛女子10米跳台跳水双人决赛中搭档李婷以绝对优势获得冠军，为中国队夺得第二枚金牌 [5-6] 。8月16日，在雅典奥运会上，劳丽诗搭档李婷的女子双人10米跳台以352.14分的总成绩获得了金牌。
雅典奥运会后，个头、体重已经增加的李婷及时地从跳台转为跳板。
2005年，在十运会单人3米板项目上夺得铜牌；李婷在国际泳联跳水大奖赛德国站中女子双人3米跳板项目中因出错而得亚军；同年李婷替代吴敏霞，成为郭晶晶的双人伙伴。主攻双人3米板；从2005年开始，这对黄金组合成功夺得各项国际大赛的冠军，先后摘得2005世锦赛、2006世界杯以及一系列国际大奖赛锦标金牌。7月参加了在蒙特利尔举行的第十一届世界游泳锦标赛，获得女子双人3米板冠军。10月，李婷在第十届全运会比赛中，获得女子3米板双人冠军；11月，李婷参加了在澳门举办的东亚运动会，获得女子双人3米板冠军。
2006年，参加在德国罗斯托克举行的国际泳联跳水大奖赛，获得女子双人3米板冠军；下半年，由于训练量太大、过度疲劳，李婷被确诊患上胫骨疲劳性骨折；在大奖赛总决赛上，郭晶晶和李婷居然意外失手。
2007年1月，一直不能系统训练的李婷不再与郭晶晶搭档；同年李婷在世界跳水大奖赛中的女子3米板小项中以362.30分夺冠，而在女子双人3米跳板比赛中，她与何姿二人以330分赢得第一；同月在西班牙的跳水赛中，她和何姿得到女子双人3米跳板的金牌。
2008年，年初的奥运选拔赛。落选北京奥运会之后，她淡出人们视野。
2011年5月20日在天津举行的全国跳水冠军赛女子1米板的比赛中，24岁的李婷复出并最终获得第六名；后再次淡出视野。
比赛获奖
▪ 2007 世界跳水大奖赛女子3米板冠军 （获奖）
▪ 2006 多哈亚运会跳水女子双人三米板冠军 （获奖）
▪ 2006 国际泳联跳水大奖赛加拿大站、美国站、德国站、珠海站、悉尼站3米板双人冠军 （获奖）
▪ 2006 第11届跳水世界杯赛女子3米板双人冠军 （获奖）
▪ 2005 国际泳联跳水大奖赛加拿大站女子3米板双人冠军 （获奖）
▪ 2005 国际泳联跳水大奖赛美国站女子3米板双人冠军 （获奖）
▪ 2005 蒙特利尔世锦赛女子双人三米跳板冠军 （获奖）
▪ 2005 第十届全国运动会女子十米跳台季军 （获奖）
▪ 2004 第十四届世界杯跳水赛女子双人十米台冠军 （获奖）
▪ 2004 雅典奥运会女子双人十米台冠军 （获奖）
▪ 2004 雅典奥运会女子十米台第六 （获奖）
▪ 2003 第十届世界游泳锦标赛女子双人十米台冠军 （获奖）
▪ 2002 第十四届亚运会女子双人十米台冠军 （获奖）
▪ 2002 第十三届世界杯跳水赛女子双人十米台冠军 （获奖）
▪ 2002 第十三届世界杯跳水赛女子十米台第三 （获奖）
▪ 2001 第九届全国运动会女子双人十米台第三 （获奖）
从7岁开始练习跳水至2012年，李婷在跳水的高台和一方清池之间整整坚守了18个春秋。人生的起起落落、顺境逆境不能改变的是她对跳水的情与爱。（广西新闻网评）
她是广西第一位获得奥运会金牌的女运动员；她从小便表现出与跳水的投缘和不变痴情；她在收获奥运最高荣耀之后，也在伤病中学会了人生很重要的一课——坚韧。（北方网评）
