Hoewel Li Jia Wei in China werd geboren, werd ze in 1995 door talentscouts naar Singapore gehaald, waar ze op haar achttiende staatsburger werd. Samen met haar teamgenoten Feng Tian Wei en Wang Yue Gu haalde ze een zilveren medaille op de Olympische Spelen van 2008 in Peking, wat voor Singapore de eerste Olympische medaille was sinds het in 1965 een zelfstandig land werd. Het tafeltennisteam verloor in de finale van Li Jia Wei's geboorteland China.
Li Jia Wei behaalde haar grootste sportieve succes nadat ze zich samen met Sun Bei Bei had geplaatst voor het dubbelspel van de ITTF Pro Tour Grand Finals 2008. Daar bereikte ze voor de tweede keer in haar carrière een finale van het prestigieuze evenement, nadat ze in 2005 al in de eindstrijd van het enkelspel stond. Waar ze die eerste keer het goud aan Zhang Yining moest laten, pakte ze deze keer wel de titel. Het duo uit Singapore versloeg daarvoor in de finale Kim Kyung-ah en Park Mi-young uit Zuid-Korea.
Li Jia Wei kwam in competitieverband onder meer uit voor het Hongaarse Statisztika Budapest.