Luigi Cosenza nasce a Napoli il 31 luglio del 1905 da una famiglia di ingegneri, profondamente legata alla cultura napoletana dell'800. Si laurea nel 1928 in Ponti e Strade presso la Facoltà di Ingegneria di Napoli.

La sua prima opera è il Mercato Ittico: già in questo primo progetto affronta il tema, per lui ricorrente, del rapporto tra l'elaborazione di un intervento edilizio ed il processo di sviluppo coordinato dell'intero territorio coinvolto. Infatti il Mercato Ittico viene studiato in uno con la riorganizzazione della via Marina e viene impostata già ora l'idea della nuova via Marittima per Napoli, asse di collegamento est-ovest di grande importanza per la città, che verrà progettata da Cosenza quasi vent'anni dopo.

Negli anni Trenta inizia la relazione con le riviste di architettura Casabella e Domus e la collaborazione con Bernard Rudofsky, architetto viennese che aveva lavorato con Mendelsohn ed altri architetti europei. In questo decennio studia la casa unifamiliare realizzando villa Oro e villa Savarese sulla collina di Posillipo, legandosi all'esperienza dell'architettura mediterranea presente nel golfo di Napoli a alla poetica razionalista dell'architettura contemporanea.

Partecipa, inoltre, ai grandi concorsi nazionali per Roma dell'Auditorium e del Palazzo Littorio, confrontandosi con i grandi temi dell'architettura collettiva.

Durante la guerra è a Roma come interprete dello Stato Maggiore. Sulla rivista Comando, oltre a scrivere diversi articoli e recensioni, pubblica uno studio urbanistico sulle "Città Militari".

Nel 1943 d'accordo con Adriano Olivetti costruisce un efficace riferimento territoriale elaborando uno studio di Piano Regionale della Campania.
Si iscrive al Partito Comunista.

Seguono gli anni 1945-1948: la fase del dopoguerra, delle lotte per la ricostruzione e per la pace: il Piano regolatore di Napoli, il Piano di ricostruzione della via Marittima, il Piano Particolareggiato per Fuorigrotta e Bagnoli, il Piano di Ricostruzione di Torre Annunziata, indicando questi interventi come proposte significative per la rinascita delle aree colpite. Questo gli consente nel 1949 al Congresso del CIAM di Bergamo di presentare la "griglia" per Napoli, nella quale il Piano di Ricostruzione della città viene descritto principalmente nelle sue premesse a carattere economico e finanziario.

Nello stesso periodo imposta lo studio per l'industrializzazione e prefabbricazione dell'edilizia istituendo il CESUN (Centro Studi per l'Edilizia) presso la Facoltà di Ingegneria di Napoli: progetta il Quartiere Sperimentale a Posillipo, iniziando la costruzione delle prime 16 palazzine ciascuna con particolari tecnologie di prefabbricazione, in collegamento con la contemporanea esperienza del QT8 di Milano, diretta da Piero Bottoni.

In questo stesso periodo realizza significativi nuclei abitativi di edilizia popolare: i quartieri di Poggioreale, Capodichino, Barra, Luzzatti, via Consalvo, San Giovanni a Teduccio, viale Augusto. Tutti coerenti con il Piano Regolatore vigente.

Nel decennio 1948-1958 insegna presso la Facoltà di Ingegneria di Napoli Composizione Architettonica e Progetti Edili. Affronta contemporaneamente nel Consiglio Comunale le azioni per dirigere uno sviluppo coordinato e coerente della città di Napoli, legando ancora una volta le necessità edilizie ai contenuti sociali del territorio. Sono gli anni delle battaglie durissime combattute quotidianamente dai banchi dell'opposizione in polemica con le amministrazioni di destra compromesse nel "sacco di Napoli", con la connivenza anche di autorevoli forze culturali, professionali e politiche.

In questi anni progetta e costruisce la fabbrica Olivetti a Pozzuoli e la nuova facoltà di Ingegneria di Napoli. È partigiano per la pace ai congressi di Wroclaw, Parigi, Helsinki.

Gli anni che vanno dal 1959 al 1965 costituiscono il decennio delle idee per la pianificazione, intesa questa come grande speranza di razionalità nello sviluppo del territorio. Progetta i Piani Intercomunali di Torre Annunziata, Ercolano, dei Campi Flegrei, dell'Aversano. Esprime i grandi contenuti della crescita sociale: i problemi del lavoro, dell'industrializzazione edilizia, della casa, del tempo libero, dei trasporti, puntando su quelli di carattere collettivo. Approfondisce lo studio della tipologia urbanistica ed abitativa in vista anche dei nuovi processi produttivi raggiunti in Europa ed anche in Italia. Ma sono anche anni di grandi delusioni. In polemica con i contenuti richiesti dall'Amministrazione statale e dagli Enti locali si dimette da progettista del Piano Regionale Campano e dal Piano Regolatore di Napoli del 1969. In polemica con il mondo accademico, nel 1958 rinuncia all'insegnamento universitario.

Nel 1974 elabora il progetto, iniziato fin dal 1965, dell'ampliamento della Galleria Nazionale d'Arte Moderna di Roma.

Il permanere dei rigidi principi generatori della propria collocazione morale ed intellettuale determina una fase di progressivo isolamento. Avanza la vecchiaia ed anche l'amarezza per non essere riuscite le forze democratiche e culturali a determinare un effettivo processo di crescita della società incidendo in modo più profondo nelle sue trasformazioni.

 Luigi Cosenza muore il 3 aprile 1984.