Ông từng giữ các chức vụ: Phó Trưởng phòng Nghiệp vụ y, Sở Y tế Hà Nội; Trưởng phòng Kế hoạch - Tài chính, Sở Y tế Hà Nội; Phó Giám đốc Sở Y tế Hà Nội; Phó Vụ trưởng Vụ Kế hoạch - Tài chính, Bộ Y tế; Vụ trưởng Vụ Kế hoạch - Tài chính, Bộ Y tế.[2]

Ngày 25/5/2013, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 809/QĐ-TTg về việc bổ nhiệm Phạm Lê Tuấn, Vụ trưởng Vụ Kế hoạch - Tài chính, Bộ Y tế giữ chức vụ Thứ trưởng Bộ Y tế.[3][4]

Ngày 30-05-2018, tại công văn số 704/TTg-TCCB của Thủ tướng Chính phủ đồng ý kéo dài thời gian giữ chức vụ Thứ trưởng Bộ Y tế đối với ông Phạm Lê Tuấn kể từ ngày 25/5/2018 cho đến thời điểm đủ tuổi nghỉ hưu theo quy định.