Lieth obtuvo su doctorado en 1953 en la Universidad de Colonia y en 1960 se desempeñó como profesor asociado en la Universidad de Hohenheim.
Continuó su carrera como profesor visitante en Venezuela y en Colombia, fue profesor de botánica en la Universidad de Hawaii y en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, en Estados Unidos.
Helmut Lieth estuvo casado desde 1952 con Magdalena Lieth, nacida Roth, con quien tuvo una hija y tres hijos.
Tras la muerte de su esposa, se casó con Marina Lieth, nacida Mechtanova, con quien tuvo una hija.
Lieth obtuvo amplio renombre a través del Klimadiagramm-Weltatlas (Atlas mundial de diagramas climáticos) (1960–1967) que publicó junto a Heinrich Walter.