李咏生专注于“巨噬细胞脂代谢与消化系统肿瘤”研究，相关成果转化应用于肿瘤免疫代谢、肿瘤微环境、肿瘤免疫与分子靶向治疗等临床诊疗技术，填补了我国肿瘤诊疗领域关于巨噬细胞脂代谢方面的研究空白，丰富和拓展了肿瘤免疫代谢理论。
李咏生强调规范化和个体化的治疗原则，注重内涵建设和医疗护理质量；牵头组织创建癌痛规范化管理示范病房、骨髓抑制规范化管理示范病房及肿瘤代谢与消化系统不良反应规范化管理示范病房，使患者得到规范有效的医疗服务，并依托重庆市卫生健康委卫生适宜技术推广项目将肿瘤规范化诊疗的理念推广至市内外基层医院。
他主持国家自然科学基金重点国际合作研究项目、面上项目、重庆市杰出青年等课题15项。发表文章60余篇，累计影响因子（IF）大于300，以第一/通信作者在Immunity、Science Advances、Nature Communications、Cancer Research等杂志共发表SCI论文32篇，其中通讯作者论文24篇，IF>10的论文6篇，IF>5的论文22篇。主编Springer Nature等英文著作2部。
李咏生担任陆军军医大学、重庆大学博士生导师，先后培养优秀博士后、博士生等10人。团队成员获得国家自然科学基金、中国和重庆市博士后基金、国际研究生生物科学大会口头报告一等奖等奖项和课题12项。2020年9月被评为重庆英才-创新领军人才。
在“重庆好医生、重庆好护士”评议活动中，获评2021年第二季度季度人物。
