Наиболее известен как автор романа «Мир-Кольцо» (1970), который получил премии «Хьюго», «Локус», «Дитмар» и «Небьюла». Его творчество — «твердая» (естественнонаучная) фантастика, совмещающая принципы серьёзной науки и теоретических домыслов. Также в его работах обычно есть элементы детектива и приключения.
Ларри Нивен родился в Лос-Анджелесе, штат Калифорния. Некоторое время он посещал Калифорнийский технологический институт в Пасадене, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, в 1962 году окончил Университет Уошберн, Топека, штат Канзас, со степенью бакалавра математических наук (с изучением психологии). С тех пор он жил в пригородах Лос-Анджелеса, включая Чатсворт и Тарзану, став профессиональным писателем. Он унаследовал крупную сумму денег от своего деда, Эдварда Л. Дохени.
Нивен — автор многих научно-фантастических романов и коротких рассказов, начиная с рассказа 1964 г. «Самое холодное место»; пятикратный лауреат премии «Хьюго». В числе других его наград — премии «Небьюла», «Дитмар» и премия журнала «Локус».
В 1967 году Нивен получил премию «Хьюго» в номинации «Лучший короткий рассказ» — «Нейтронная звезда». Ту же награду он получал в 1972 («Непостоянная Луна») и 1975 годах («Человек — черная дыра»). В 1976 году он получил премию «Хьюго» за Лучшую Повесть — «Приграничная полоса Солнца».
Нивен также пишет сценарии для различных научно-фантастических шоу, включая сериал «Страна Потерянных» и анимационный сериал «Звёздный Путь» («Оружие Рабовладельца»). Один из своих коротких рассказов («Непостоянная Луна») он адаптировал для телесериала «Внешние пределы».
В последние годы он часто пишет в соавторстве с Джерри Пурнелем и/или со Стивом Барнсом.
Значительная часть романов и рассказов Нивена входит в цикл «Известный космос» («Освоенный космос», англ. Known Space).