Desconocemos aspectos de su formación pero en 1630 se encuentra en París con sus dos hermanos, Antoine (1588 – 1648) y Mathieu (1607 – 1677), donde regentan un taller de pintura. Es muy difícil diferenciar la obra de los hermanos ya que sus pinturas sólo están firmadas con el apellido. Las obras más originales, poderosas escenas de género de campesinos, se atribuyen convencionalmente a Louis; las escenas familiares de gran colorido y pequeño tamaño, se asocian con Antoine y las de estilo más ecléctico, sobre todo retratos, a Mathieu, colaborando los tres en obras religiosas. Louis, el más brillante de los tres, constituye el principal motivo de atención hacia los Le Nain, cuya actitud ceremoniosa y profundidad distinguen su obra de las pinturas alegres y a veces superficiales de sus contemporáneos flamencos e italianos.