中国著名男子体操运动员。1973年11月1日生于湖北省仙桃市。7岁时进入仙桃市业余体校练习体操；1983年入选湖北省体操队；1985年首次入选国家队；1988年再次入选国家队，同年参加了全国青年运动会体操比赛，获个人全能冠军；1989年第三次入选国家体操队；1990年获第11届亚运会体操比赛团体冠军和自由体操项目冠军；1991年获印第安纳世界体操锦标赛男子个人全能第四名；1992年获第26届奥运会自由体操金牌、男子团体银牌和男子吊环铜牌、并首次做出了“团身后空翻三周”的高难度动作；1993年获首届东亚运动会男子自由体操、双杠冠军、名古屋国际体操赛男子全能冠军；1994年获布里斯班世界体操单项锦标赛男子跳马亚军、第12届亚运会男子团体、个人全能和自由体操三项冠军、多特蒙德世界体操团体锦标赛男子团体冠军；1995年获全国体操锦标赛鞍马、吊环和个人全能三项冠军、中国杯国际体操赛男子个人全能、自由体操、跳马和吊环四项冠军、第31届世界体操锦标赛团体冠军和个人全能冠军；1996年获第26届奥运会体操比赛男子个人全能金牌和自由体操、男子团体两枚银牌；1997年因伤退役。

李小双爆发力强，技术动作难度高，临场发挥突出，尤其擅长自由体操、跳马和吊环项目，被国际公认为是“继李宁之后中国最杰出的体操运动员”。李小双先后被评为“湖北省十佳运动员”、“全国十佳运动员”、“全国体操十佳运动员”、“全国体操双星”、“全国先进工作者”、“世界十佳运动员”等。1996年，国家体委授予他体育运动荣誉奖章和体育运动一级奖章。1999年入选“新中国体育五十星”。

李小双退役后与哥哥李大双在上海创办了一家公司，后在北京创办了“李小双体育用品公司”。此外他还涉足影视、广告行业，并与香港“幻影全音”唱片公司签约，录制发行了自己的首张唱片。