Leonardo Mattos est titulaire d'une licence en sciences navales de l'École navale (1987), d'un master en sciences navales de l'École de guerre navale (2004) et d'un master en études stratégiques de défense et de sécurité de l'Université fédérale Fluminense. Au sein de cette dernière, il a soutenu en février 2015 son mémoire intitulé « L'adhésion du Brésil au Traité sur l'Antarctique : une analyse de la politique étrangère sous le gouvernement Geisel ».

Depuis octobre 2011, il est instructeur de géopolitique à l'École de guerre navale, où il enseigne dans les programmes de troisième cycle pour les officiers subalternes, le cours d'état-major pour les officiers supérieurs et le cours de politique et stratégie maritimes. Il est également coordinateur du Centre d'évaluation de la conjoncture de l'École de guerre navale et rédacteur en chef du bulletin électronique Geocorrente.

En outre, il enseigne la géopolitique internationale contemporaine dans les cours de hautes études de l'École supérieure de guerre (ESG) et de l'École supérieure de défense (ESD). Il est également coordinateur académique du cours de stratégie maritime de la Fondation d'études de la mer (FEMAR).

Ses principaux thèmes de recherche portent sur la géopolitique polaire, avec un accent sur l'importance de l'Antarctique pour le Brésil, la géopolitique de l'environnement stratégique brésilien, ainsi que l'étude des crises et des conflits contemporains.