Leo Mistingers Eltern waren seit den neunziger Jahren des 19. Jahrhunderts Mitarbeiter der Sozialdemokratischen Arbeiterpartei und Gründungsmitglieder der Kinderfreunde, und er selbst ein "Sozialdemokrat von Kindesalter an", der bereits mit zehn Jahren in seinem Wohnbereich die Arbeiter-Zeitung austrug und 1918 von den Kinderfreunden zur Sozialistischen Arbeiterjugend kam.
1934/35 wurde der gelernte Buchdrucker, der sich den Revolutionären Sozialisten angeschlossen hatte, mehrmals verhaftet. In dieser Zeit starb seine Frau Paula in der Illegalität an einer verschleppten Krankheit.
Leo Mistinger, der auch in der NS-Zeit die illegale politische Arbeit fortsetzte, wurde 1943 von der Gestapo verhaftet und schließlich in das berüchtigte KZ-Flossenbürg (Oberpfalz) für politische Häftlinge gebracht, wo er bis zur Befreiung des Lagers durch US-Truppen inhaftiert blieb.
Nach seiner Rückkehr organisierte Mistinger die Wiener Sozialistische Kinderhilfsaktion, leitete die Aktion "Jugend am Werk" und vertrat seinen Bezirk von 1945 bis 1963 im Wiener Gemeinderat. 1963 wurde er Bezirksvorsteher von Rudolfsheim-Fünfhaus und gründete 1964 den Verein "Rudolfsheim-Fünfhauser Heimatstube", der sich zunächst auf das Sammeln geeigneter Exponate beschränkte und aus dem schließlich das Bezirksmuseum hervorging.
1968, nach dem Tod des Bezirksparteivorsitzenden Willy Liwanec, übernahm Leo Mistinger dessen Funktion und wechselte in den Nationalrat (bis 1970). Nach seinem Ausscheiden aus der Tagespolitik war Leo Mistinger v.a. im Bund Sozialistischer Freiheitskämpfer tätig, als dessen Vorsitzender er von 1990 bis 1992 Rosa Jochmann nachfolgte.