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李振清幼年在私塾读书。1921年6月投笔从戎，赴河北大名，入陆军第十五混成旅(旅长孙岳、参谋长何遂)学兵连。1924年冬，李振清受训期满，到保定警察厅任职，负责屠宰税征稽业务。
1925年夏，李振清调暂编陆军第四师(师长何遂)步兵第八旅第十五团，任排长。1926年升任中尉掌旗官，后再升任连、营长等职，并改隶庞炳勋麾下，任军部副官兼手枪队队长。
此后考入西北军校受训，毕业后留校任骑兵大队副大队长，后又到部队任骑兵、工兵等营营长。
1931年初，李振清任西北军陆军步兵第一师(师长庞炳勋)第二团营长。是年夏，部队改为陆军第三十九师。1933年1月，长城抗战爆发，李振清随庞炳勋参加长城抗战。先在塘沽至乐亭一线布防，后沿滦河一线布防，继而又在马蹄峪至马兰峪之间的长城各口进行防守。由于这一线不是日军的主攻方向，所以只与日军有小规模的接触，没有发生过很大的战斗。
1934年5月，任陆军第四十军(军长庞炳勋)补充团团长，并到庐山军官训练团受训。1935年，参加围堵中国工农红军第二十五军的战斗。7月1日，获授少校军衔。
1937年，抗日战争爆发，李振清奉命开赴抗日前线。9月，李振清随庞炳勋参加了沧县之役，在沧县以北的姚官屯一线对日军矶谷第十师团进行阻击，激战七天七夜，杀伤大量日军，迟滞了日军的进攻。1938年3月，台儿庄大战期间，庞炳勋得知日军从泰安方向由蒙阴公路南下至垛庄，派李振清率领补充团向垛庄出击。补充团连夜赶至垛庄，李振清观察清楚地形，指挥两门山炮对准日军安营驻扎的刘家大院南门猛轰，将南门打开一个缺口，日军仓皇逃跑。李振清指挥部队猛烈追击。这时，300余名日军乘坐6部汽车，在2辆坦克的掩护下向垛庄增援。李振清命令第一营埋伏在北大石桥附近，当日军汽车驶至桥头时，予以猛烈打击，炸毁日军汽车3辆，缴获1辆，毙伤100余人，获得胜利。在此战斗中，李振清头部负伤，依然顽强指挥战斗，得了个“李铁头”的外号。此役后，李振清升任第三十九师步兵第一一五旅旅长。
1939年初，李振清率部越过黄泛区，向豫东的睢阳、太康一带出击，并先后在大于集和常营与日军激战，阻止日军南侵。经过数次作战，毙伤部分日军，并缴获了大批战利品。从1939年至1943年，李振清在豫北、晋东南坚持游击战，抗击日军。1939年7月12日，李振清晋升中校，并升任第四十军第一〇六师(师长马法五)副师长。1942年，升任一〇六师师长。1943年，升任第四十军副军长兼一〇六师师长。10月6日，获颁四等云麾勋章。是年太行山战役兵败后，突围南渡黄河，在豫西收容残部、招募新兵，后去陕西整训。
1944年，李振清参加豫中会战，东调担任黄河河防，阻击日军，掩护第一战区部队撤退。5月10日，根据日军第十二军下达的追击汤恩伯集团的命令，日军第一一〇师团从洛阳北迂回到洛宁以西，战车第三师团一部则沿漯河向洛宁攻迸，第三十七师团则从宝丰进攻汝阳、嵩县。14 日，日军开始向宜阳、洛阳方向前进。李振清指挥一〇六师在段村一带坚守，李师拥有一批反坦克地雷，为了对付日军的坦克，李振清决定将这些地雷埋设在下河头一带公路两侧的日军必经之路上。15日，日军旅团长中岛德一郎少将指挥炮兵向守护宜阳县城外围的段村防线猛轰，日军坦克第三师团福岛部队、骑兵第四旅团在炮兵第三大队配合下，向宜阳发动猛烈进攻。李振清指挥部队对日军进行了顽强抵抗，打退了日军的两次进攻。日军坦克试图从下河头突破，占领段村，恰好走进一〇六师埋设的地雷区，当即被炸。时天降大雨，日军步兵没有及时跟进，攻击段村失利。5月27日，国民党第八师和第一〇六师对日军发动反击，李振清指挥第一〇六师进攻岘山庙。日军遭到一〇六师的猛烈攻击，伤亡惨重。在6月1日的战斗中，防守岘山庙的山田中队伤亡过半。虽然一〇六师没有按计划占领岘山庙，但给防守日军以重创，使其已丧失战斗力，被迫撤退休整。1945年6月28日，李振清晋升少将。
抗战胜利后，李振清率部北上进攻中共解放区，在1945年9月邯郸战役中指挥一〇六师一度攻克了中原解放军一纵坚守的崔曲，使晋冀鲁豫军区第一纵队司令员杨得志首次下达了“夺不回阵地，提头来见”的死命令。1945年10月，李振清被刘伯承、邓小平指挥的晋冀鲁豫部队包围于邯郸。李振清在混战中身负重伤，后背和右手分别中弹，兵败被俘。被释放后，李振清到达安阳，收容突围和被释放的官兵一万多人，但难以成军。其原长官庞炳勋时任第一方面军总司令，把所属部队两万多人拨给他重建第四十军，李振清任军长。
1946年，第四十军改编为整编第四十师，李振清任师长。5月5日，他获颁胜利勋章。1947年5月，晋冀鲁豫野战军进攻安阳，李振清率部抵抗，使解放军损失达8000人。7月，鲁西南战役时，李振清率部驻守陇海线。刘邓大军千里跃进大别山后，李振清率四十师跟踪到大别山区，在广济清水河峡谷一带遭到中原解放军的痛击。1948年1月1日，李振清获颁四等宝鼎勋章。9月22日，晋任国民党陆军中将。10月，整编四十师恢复为第四十军，李振清任军长。11月，兼任第十二绥靖区司令长官。12月，兼河南省政府豫北办事处主任。
1949年2月27日，李振清以治病为由离开新乡去南京，将军权交给副军长李辰熙。他在南京遥控第四十军投诚事宜，因条件没谈妥，去了台湾。