Né le 5 juin 1909 à Trenton, dans le New Jersey, Henry Levin grandit dans une pension de famille tenue par ses parents avant de débuter sur scène comme acteur et metteur en scène de théâtre, notamment à Broadway. En 1943, il signe un contrat avec la Columbia Pictures, d'abord comme dialogue director, avant de réaliser son premier film, Cry of the Werewolf, en 1944. Il tourne ensuite une soixantaine de longs métrages en près de quarante ans de carrière, naviguant avec aisance entre le film noir, le western, la comédie et le film musical, dont Jolson Sings Again (1949) et The Petty Girl (1950). En 1952, il rejoint la 20th Century Fox, où il élargit encore son registre. Il connaît son plus grand succès critique et populaire avec Voyage au centre de la Terre (1959), adaptation du roman de Jules Verne avec James Mason et Pat Boone, sur une musique de Bernard Herrmann. Il enchaîne avec Where the Boys Are (1960) pour la MGM, puis Le Monde merveilleux des frères Grimm (1962), coréalisé avec George Pal, l'épopée Gengis Khan (1965) avec Omar Sharif, et deux films d'espionnage de la série Matt Helm avec Dean Martin. Il meurt le 1er mai 1980 à Los Angeles, le jour même où s'achevait le tournage de son dernier téléfilm, Scout's Honor.
Décrit comme un véritable artisan de studio hollywoodien, Levin s'est illustré par une efficacité et une polyvalence remarquables, capable de tourner aussi bien des films noirs modestes que de grandes fresques d'aventure en Cinerama, sans jamais s'imposer un style d'auteur unique.
Son œuvre traverse les genres populaires du cinéma américain de studio, de l'aventure fantastique inspirée de Jules Verne à l'épopée historique, en passant par la comédie romantique et le film noir.