Chòm sao này có 70 sao nhìn được bằng mắt thường, có nghĩa là cấp sao biểu kiến của chúng nhỏ hơn 6m, trong đó có ba sao sáng hơn 3m.

• Sao sáng nhất mang tên Regulus, α Leo. Regulus trong tiếng Latinh có nghĩa là hoàng tử hay vị vua nhỏ, do nằm ở vị trí trái tim hình con sư tử trên chóm sao nên trong tiếng Ả Rập nó mang tên Al Kalb al Asad, nghĩa là tim sư tử. Regulus là hệ đa sao, cách Trái Đất 85 ly, là sao sáng thứ 21 trên bầu trời. Người xưa gọi nó cùng ba sao Aldebaran, Fomalhaut, Antares là bốn ngôi sao vua để chia một năm thành bốn mùa xuân, hạ, thu, đông. Xem thêm ở bài Regulus
• Sao Denebola, β Leo là sao sáng thứ hai trong chòm sao này. Tên Denebola trong tiếng Ả Rập có nghĩa là đuôi sư tử, cấp sao biểu kiến 2,14 m.
• Sao Algieba, γ Leo là sao đôi gồm hai sao thành phần màu cam vàng với các cấp sao biểu kiến 2m và 3m.
• Trong chòm sao có nhiều sao mờ khác được đặt tên riêng như Zosma, δ Leo, Chort θ Leo, Al Minliar al Asad, κ Leo, Alterf, λ Leo hay Subra ο Leo.
• Regulus, η Leonis và Algieba, cùng với các sao mờ Adhafera (ζ Leonis), Ras Elased Borealis (μ Leonis) và Ras Elased Australis (ε Leonis), tạo ra một mảng sao gọi là Lưỡi Liềm. Các ngôi sao này tạo thành đầu và bờm của con sư tử.
• Một mảng sao cũ trước đây được coi là lông đuôi con sư tử, thì hiện nay là một chòm sao độc lập, đó là chòm Hậu Phát (Coma Berenices hay "tóc của hoàng hậu Berenices").
• Ngôi sao Wolf 359 cách Trái Đất 7,7 năm ánh sáng, là một trong số các sao gần nhất với Hệ Mặt Trời.
• Sao Gliese 436, một ngôi sao mờ trong chòm sao Sư Tử, cách Mặt Trời khoảng 33 năm ánh sáng, có một hành tinh ngoài hệ Mặt Trời nhỏ quay quanh, là hành tinh nhỏ nhất trong các hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời đã tìm thấy [1].
• Chòm sao Sư Tử có nhiều thiên hà xắn ốc sáng, nổi bật nhất là thiên hà M95, chỉ riêng nhân của nó đã phát sáng như một thiên hà trẻ riêng biệt.
• Thiên hà M66, cách Trái Đất 36 triệu năm ánh sáng cùng các thiên hà M65 và thiên hà NGC 3628 tạo nên nhóm thiên hà nhỏ mang ký hiệu nhóm thiên hà M66. Nhóm thiên hà còn mang tên Ba thiên hà Sư Tử, được Charles Messier phát hiện năm 1780.

• M95
• M65
• Thiên hà M66
• NGC 3628