В 1941 году окончил физический факультет МГУ. Затем поступил на факультет авиавооружения Военно-воздушной академии имени Жуковского, который закончил в 1944 году и был направлен в действующую армию, авиацию. В 1946 году по ходатайству Президиума АН СССР он был демобилизован и направлен на работу в теплотехническую лабораторию Академии наук (впоследствии Институт теоретической и экспериментальной физики). Проработал там до 1995 года. За эти годы им выполнен широкий круг научных исследований в области изучения космических лучей, нейтронной физики, ядерной спектроскопии.
В 1953 году защитил кандидатскую диссертацию. В 1958 году защитил диссертацию на степень доктора физико-математических наук.
С 1945 до марта 1956 года — член КПСС. Из характеристики 1961 года из Института теоретической и экспериментальной физики:
С 1948 года по 1993 год работал по совместительству в Московском физико-техническом институте. Начиная с 1954 года, когда ему было присвоено звание доцента, Гольдин стал одним из лекторов курса общей физики. В 1962 году Лев Лазаревич, несмотря на данную ему характеристику (см. выше) был утверждён в звании профессора кафедры общей физики МФТИ. Лекции, которые читал Гольдин студентам 3-го курса МФТИ, легли в основу создания им учебника по физике атома и ядра, который выдержал несколько изданий.
В 1946 году награждён орденом Красной Звезды за участие в Великой Отечественной войне. В 1954 году получил орден «Знак Почета» за выполнение научных исследований. В 1971 году за цикл работ в области ускорительной техники он был награждён орденом Трудового Красного Знамени. В 1984 году стал лауреатом Государственной премии СССР за создание Медицинского протонного пучка. В 1985 году в связи с 40-летием Победы награждён орденом Отечественной Войны II степени.
Кроме того, был награждён медалями, в том числе, «За победу над Германией», «Ветеран труда» и юбилейными.