Yusuf Leblebici, lisans derecesini 1984'te, yüksek lisans derecesini 1986'da İstanbul Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümünden aldı. Doktora derecesini 1990'da University of Illinois at Urbana-Champaign'de (UIUC) Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği bölümünde tamamladı. 1991-2000 yılları arasında, sırasıyla UIUC'de, İstanbul Teknik Üniversitesi'nde ve VLSI Tasarım Laboratuvarı'nı kurup yönettiği Worcester Polytechnic Institute'ta (WPI) öğretim üyesi olarak görev yaptı. Ayrıca 1999-2002 yılları arasında Sabancı Üniversitesi'nde Mikroelektronik Program Koordinatörü olarak mikroelektronik diploma programının geliştirilmesi görevini üstlendi.
Yusuf Leblebici, 2002 yılında İsviçre'deki Lozan Federal Teknoloji Enstitüsü’nde (EPFL) çalışmaya başlamış, burada 16 sene boyunca Kürsü Başkanlığı ve Mikroelektronik Sistemler Laboratuvarı Direktörlüğü görevlerini sürdürmüştür. Kasım 2018’den itibaren de, Sabancı Üniversitesi Rektörü olarak görev yapmaya başlamıştır. Başlıca araştırma konuları arasında, yüksek hızlı CMOS dijital ve karışık sinyalli tümleştirilmiş devrelerin tasarımı, VLSI sistemlerin bilgisayar destekli tasarımı, akıllı algılayıcı arayüzleri, yarı iletken elemanların modellenmesi ve simülasyonu ile VLSI devrelerin güvenirlik sorunları yer almaktadır. Prof. Leblebici 2’si ders kitabı olmak uzere toplam 7 kitabın eş yazarıdır ve kendisinin uluslararası dergilerde ve konferanslarda yayınlanmış 250'yi aşkın bilimsel makalesi bulunmaktadır.
Yusuf Leblebici, 1995'te TUBİTAK Teşvik Ödülü'nü, 1999'da "Joseph S. Satin Distinguished Fellow" ödülünü almış, 2009'da ise IEEE Fellow ve IEEE Circuits and Systems Society Distinguished Lecturer olarak seçilmiştir.