Родился 28 ноября (10 декабря) 1898 года в Одессе, в еврейской семье: отец — выпускник Йенского и Дерптского университетов, частнопрактикующий детский и санитарный врач Натан Либерович (Николай Львович) Либединский (1868—1920), мать — зубной врач Тойба (Товба) Вульфовна (Татьяна Владимировна) Либединская (в девичестве Нахимсон; 1870—1941). Детство провёл в Миасском заводе и в посёлке Тургояк на Урале, где отец приблизительно с 1901 года служил врачом горнозаводского госпиталя, а во время Русско-японской войны — врачом прифронтового лазарета и затем эвакогоспиталя в Миасском заводе. В 1909 году семья переехала в Челябинск, где родители принимали пациентов в доме А. С. Бухарина на Азиатской улице (угол Михайловской).

В 1910 году поступил в городское реальное училище. В 1916 году отца перевели в Уфу, где он служил начальником военного госпиталя, а после Февральской революции семья вернулась в Челябинск, где с 1919 года отец возглавлял санитарный подотдел в губздравотделе, осенью 1919 — зимой 1920 года входил в «тройку» Чекатифа (Чрезвычайной комиссии по борьбе с тифом) во время эпидемии тифа на Урале и в Сибири (в Челябинске было развёрнуто 19 госпиталей и 12 тифозных больниц) и умер от тифа в январе 1920 года.

В 1918 году окончил реальное училище в Челябинске. Участник Гражданской войны на Урале, служил политруком. В 1919 году получила распространение его сатирическая поэма «Серый Патфиндер». Осенью 1920 года вернулся в Челябинск, служил в политотделе губвоенкомата, работал в газете «Советская правда» (позже «Челябинский рабочий»). Член РКП(б) с 1920 года.

В 1921 году был направлен в Екатеринбург преподавателем курсов военных комиссаров. Затем до 1923 года был преподавателем в Высшей военной школе связи в Москве, потом работал токарем Московского электромеханического завода имени Ленина.

Начал заниматься литературой в реальном училище, принимал участие в издании ученического литературного журнала «Первые шаги», писал рассказы под псевдонимом «Ю. Логан»; публиковался с 1921 года. В 1928 году переехал в Ленинград, руководил писательской организацией. Активный деятель групп «Октябрь», МАПП, один из руководителей РАПП. Председатель Центральной ревизионной комиссии СП СССР с 1934 года.

В 1936 году вернулся в Москву. В июне 1937 года исключён из партии за троцкизм (восстановлен в 1939 году).

Во время Великой Отечественной войны ушёл в ополчение, затем — корреспондент фронтовых газет «Красный воин» и «Красная звезда». Майор. После контузии в 1942 году находился на лечении в госпитале, где познакомился со своей последней женой Лидией Толстой. После возвращения в строй — вновь в газете «Красный воин». Награждён медалью «За оборону Москвы» (1944).

В 1947 году жил во Владикавказе (в эти годы Дзауджикау), участвовал в переводе на русский язык нартовского эпоса осетин.

Первая известность к Ю. Н. Либединскому пришла с публикацией повести «Неделя» (1922), которая среди прочих была отмечена А. К. Воронским, — о революционных событиях в Челябинске. Автор повестей «Комиссары» (1925), романов «Завтра» (1923), «Поворот» (1927), «Рождение героя» (1930), «Баташ и Батай» (1940—1941), военных очерков и рассказов, книги для юношества «Воспитание души» (1962), мемуарных книг «Современники» (1958) и «Связь времён» (1962).

В 1927 году принял участие в коллективном романе «Большие пожары», публиковавшемся в журнале «Огонёк».

Умер 24 ноября 1959 года в Москве от сердечного приступа. Похоронен на Новодевичьем кладбище (участок № 8).