Le baryton Lionel Lhote naît le 24 avril 1974 en Belgique. Il commence ses études de chant à l’Académie de Musique de La Bouverie-Frameries dans la classe de son père, puis intègre le Conservatoire royal de Mons avant d’entrer au Conservatoire royal de Bruxelles.

Sa carrière débute en 1999 à l’Opéra Royal de Wallonie à Liège où il chante des seconds rôles. Il est remarqué par le Directeur artistique du Théâtre de Giessen en Allemagne qui l’invite à rejoindre sa troupe de 2000 à 2001, où il prend entre autres le rôle-titre masculin de Didon et Enée de Purcell, le rôle du Père dans Hänsel et Gretel de Humperdinck, celui d'Abimelech dans Samson et Dalila ainsi que celui de Figaro dans Le Barbier de Séville de Rossini.

Il est ensuite convié par les Jeunesses Musicales Allemandes à incarner le Prince Ottokar dans Der Freischütz de Weber au Festival de Weikersheim. Puis, il retourne à Liège en Germont dans La Traviata de Verdi. En 2002 le Théâtre d’Aix-la-Chapelle lui offre le rôle de Scarpia dans Tosca de Puccini. Il revient en Belgique où il interprète le rôle-titre masculin d’Ariane et Barbe-Bleue de Dukas à l’Opéra de Flandre en 2004, ainsi que Starveling dans Le Songe d'une nuit d'été pour ses débuts à La Monnaie. Le Belge continue ensuite sa fructueuse collaboration avec l’Opéra de Wallonie, où il débute dans le rôle de Fra Melitone dans La Force du destin de Verdi en 2005, ainsi que dans celui de Don Alfonso dans Cosi fan tutte de Mozart en 2006. Cette année-là, il chante également Cecil dans Maria Stuarda à l'Opéra de Flandre, et débute à Strasbourg en Chorèbe dans Les Troyens.

Très actif en Belgique, il prend en 2007 le rôle de Leporello dans Don Giovanni à l’Opéra de Flandre puis en 2008 celui de Dandini dans La Cenerentola à La Monnaie. Il débute alors à Monte-Carlo en Papageno dans La Flûte enchantée. La Monnaie l’invite à chanter Enrico dans Lucia di Lammermoor en 2009. Il interprète également Ourias dans Mireille et Faninal dans Le Chevalier à la rose à Marseille. En 2010, il chante Sancho Pança dans Don Quichotte à La Monnaie et Lescaut dans Manon Lescaut à Lyon, où il retourne l'année suivante dans le rôle d'Albert dans Werther. En cette année 2011, il débute à Bordeaux en Comte de Luna dans Le Trouvère et en Sharpless dans Madame Butterfly, puis incarne Pandolfe dans Cendrillon à La Monnaie. En 2012; il débute à Genève dans Le Chevalier à la rose (Faninal), à Francfort en Rivière dans Vol de nuit de Dallapiccola, et aux Chorégies d’Orange en Schaunard dans La Bohème. Toujours en Belgique, il incarne en 2013 Guesler dans Guillaume Tell et Boum dans La Grande-Duchesse de Gerolstein à Liège, mais aussi Mercutio dans Roméo et Juliette à La Monnaie. L'année suivante, il est Popolani dans Barbe-Bleue à l’Opéra de Lorraine. Surtout, il fait ses débuts à l’Opéra de Paris en Schaunard dans La Bohème, et au Liceu de Barcelone dans Le Barbier de Séville.

Il poursuit alors son exploration du répertoire verdiens : il s’empare du rôle de Falstaff à Tours en 2014, ainsi que de ceux de Paolo Albiani dans Simon Boccanegra en Avignon et de Don Carlo dans Ernani à Liège en 2015. Cette année-là, il interprète Zurga dans Les Pêcheurs de perles à Liège et chante deux œuvres de Ravel au Festival de Glyndebourne : L’Enfant et les sortilèges (le Fauteuil et le Chêne) et L’Heure espagnole (Don Íñigo Gómez). En 2016, il est Samarone dans Béatrice et Bénédict à La Monnaie, puis de nouveau Lescaut, mais cette fois dans la Manon de Massenet à Monte-Carlo en 2017, année où il chante Valentin dans Faust à Avignon. En 2018, il chante Escamillo dans Carmen à Liège, le Directeur de la troupe dans Pinocchio de Boesmans à Bordeaux et Malatesta dans Don Pasquale à La Monnaie. En 2019, il chante Fieramosca dans Benvenuto Cellini aux BBC Proms, avant de prendre de nouveaux rôles verdiens à Liège : Amonasro dans Aïda la même année, puis Posa dans Don Carlos en 2020. Toujours à Liège et en 2020, il prend le rôle-titre d'Hamlet.

En 2021/2022, Lionel Lhote incarnera Pandolfe dans Cendrillon à l’Opéra de Paris en mars. La saison suivante, il s'attèlera au rôle de Nilakantha dans Lakmé en décembre 2022 à l’Opéra de Monte-Carlo.