Lior Ashkenazi est né le à Ramat Gan, ville où il a grandi avec ses parents juifs séfarades, originaires de Turquie. Vers l'âge de seize ans, il déménage dans le kibboutz Regavim au nord d'Israël.
En 1987, il s'enrôle dans un régiment de parachutiste d'infanterie.
En 1991, il intègre l'école des arts dramatiques Beit Zvi High School Performing Arts Center.
Il joue pour commencer au théâtre, dans plusieurs pièces, avant de faire ses débuts à la télévision en 1996. ll continuera dès lors à jouer régulièrement dans des séries télévisées.
Grâce à ces succès, il devient très populaire en Israël, et reste l'une des grandes vedettes de sa génération, tant au cinéma et à la télévision que sur les planches.