Nasce a Genova il 14 dicembre 1800. Dopo aver compiuto i suoi studi al collegio Tolomei di Siena e all'istituto Miliare de La Flèche, in Francia, partecipa ai moti del 1821 e si avvicina agli ambienti mazziniani, fortemente presenti in Liguria. Nominato membro del consiglio decurionale di Genova nel 1830, rinuncia alla carica nel 1833 e si trasferisce per un breve periodo fuori dal Regno di Sardegna.
A Genova promuove un'intensa attività sociale, con la fondazione di asili e scuole popolari, ed approfondisce lo studio della geologia, di cui diviene uno dei massimi cultori della sua epoca, tanto che nel 1841 gli è offerta una cattedra all'università di Pisa, che preferisce declinare. Partecipa, nel 1839, al primo congresso degli scienziati italiani, affermando, anche in quella sede, gli ideali di riforma ed unità nazionale. Eletto più volte presidente della sezione di geologia opererà in tal senso anche nelle successive riunioni del congresso, ed in particolare in quella del 1846, che si svolge a Genova nel clima di entusiasmo patriottico creato dall'elezione di Pio IX.
Su un piano strettamente scientifico, gli studi di Pareto, pubblicati sulle principali riviste dell'epoca, vertono soprattutto sulla geologia dell'Italia centro-settentrionale, della Liguria e dell'arcipelago toscano. Notevole è in particolare il suo contributo alla cartografia geologica.
Nel gennaio del 1848 è membro della deputazione genovese che chiede a Carlo Alberto di procedere sulla strada delle riforme costituzionali e, in marzo, è Ministro degli esteri del primo Gabinetto costituzionale presieduto da Cesare Balbo (marzo-luglio 1848), carica che gli verrà confermata anche nel Governo Casati (luglio-agosto 1848). Nelle elezioni politiche generali dell'aprile 1848 è eletto deputato del VII collegio di Genova. Sarà rieletto ininterrottamente dalla I alla VII legislatura (1848-1860).
Nella sua attività alla Camera ed al Governo, Pareto sostiene inizialmente la necessità di un'assemblea costituente per la fusione della Lombardia col Piemonte, ma in seguito si schiera anch'egli per l'accettazione incondizionata dell'unione al Regno di Sardegna della Lombardia e dei ducati di Parma e Modena. Dimessosi da ministro dopo l'armistizio Salasco, assume il comando della guardia nazionale di Genova, che tiene sino al gennaio del 1849.
Nella II legislatura (febbraio-marzo 1849) è rieletto deputato e, il 9 febbraio 1849, è eletto Presidente della Camera. Dopo la disfatta di Novara (23 marzo), accorre a Genova, ribellatasi al governo sabaudo, e si schiera con le forze repubblicane. Sedato il moto dal generale Alfonso La Marmora, Pareto è amnistiato per volontà di Vittorio Emanuele II e, ancora deputato nella III legislatura, viene eletto, il 13 agosto 1849, per la seconda volta Presidente della Camera. La sua elezione costituisce una vittoria delle forze democratiche e progressiste, che si oppongono alla pace con l'Austria propugnata dal Governo D'Azeglio, e contribuisce ad accelerare la decisione di Vittorio Emanuele II di sciogliere la Camera e di lanciare agli elettori il "proclama di Moncalieri", allo scopo di promuovere l'elezione di una maggioranza moderata (novembre 1849).
Nella IV legislatura (1849-1853) è rieletto deputato del VII collegio di Genova che, tranne un breve intervallo, continuerà a rappresentare negli anni successivi, pur avendo ormai una parte secondaria nei successivi eventi politici. Nel febbraio 1855 si schiera alla Camera contro il trattato di alleanza con la Francia e l'Inghilterra per la guerra in Crimea e nel 1860 fa parte della commissione di cittadini promotrice del dono nazionale al generale Garibaldi, che unifica gli sforzi di molteplici associazioni locali di area democratica.
Il 23 gennaio 1861 è nominato senatore. Nel dibattito sul disegno di legge relativo all'assunzione da parte di Vittorio Emanuele II del titolo di Re d'Italia, torna ad esprimere le sue posizioni di ispirazione democratica, chiedendo di utilizzare la titolatura di "Re degli italiani". Ma nel contesto dell'Italia unita, la sua posizione risulta relativamente marginale ed egli si dedica ad un'attività politica prevalentemente locale, rivestendo, tra l'altro, la carica di presidente del consiglio provinciale di Genova (1862-1863).
Muore a Genova il 19 giugno 1865.
Lorenzo Pareto, esponente della sinistra democratica, fortemente schierata in senso unitario, è eletto Presidente della Camera all'inizio della II legislatura (1° febbraio-30 luglio 1849), nella seduta del 22 gennaio con la strettissima maggioranza di 57 voti su 110 votanti. L'elezione di Pareto assume il significato di un'affermazione della sinistra, favorevole alla ripresa della guerra contro l'Austria, che avverrà effettivamente in marzo.
Nel discorso di insediamento, Pareto afferma la sua volontà di una gestione imparziale delle sedute, nella fiducia che la più ampia libertà di intervento favorisca l'attività parlamentare. Esprime inoltre l'auspicio che la Camera possa suscitare con la propria attività e con i propri «nobili esempi » l'amore per l'indipendenza d'Italia in una fase decisiva della sua storia.
Nel difficile contesto seguito alla sconfitta di Novara e all'abdicazione di Carlo Alberto (marzo 1849), l'elezione del Presidente della Camera acquisisce una forte valenza politica. Le forze democratiche e di sinistra, vincitrici alle elezioni del luglio 1849, promuovono la rielezione alla Presidenza della Camera di Lorenzo Pareto, nella tornata del 13 agosto, con 77 voti su 126 votanti. Si tratta di un atto politicamente assai significativo, poiché in quella difficile fase politica Pareto si era apertamente schierato a favore della ribellione di Genova contro il Governo sabaudo, venendo poi amnistiato da Vittorio Emanuele II. Nel breve discorso di insediamento, pronunciato nella seduta del 20 agosto, Pareto interpreta la scelta dei deputati di riconfermarlo nella carica come espressione della volontà di proseguire nel processo di unificazione nazionale. La Presidenza di Pareto è tuttavia breve, poiché già il 20 novembre 1849 la Camera viene sciolta.
