Η Παλαιά Λεπτοκαρυά, η οποία ονομαζόταν "Λεφτοκαρυές", χτίστηκε ανάμεσα στα 1580 - 1620, στις υπώρειες του Νοτιοανατολικού Ολύμπου, μεταξύ των τοπωνυμίων Λούκι και Βλουκάνη, σε υψόμετρο γύρω στα 400 μ. και σε απόσταση 4 χιλιομέτρων από τη θάλασσα, πολύ κοντά στην περιοχή όπου ήταν κτισμένα τα Αρχαία Λείβηθρα.
Στην Παλαιά Λεπτοκαρυά, ευδοκιμούσαν οι αγριολεπτοκαρυές ή φουντουκιές, από όπου πήρε την ονομασία του ο οικισμός.
Νοτιοδυτικά της Παλαιάς Λεπτοκαρυάς βρίσκονται τα χωριά παλαιά Σκοτίνα, παλαιός Παντελεήμονας και Πούρλια (ή αλλιώς παλαιοί Πόροι) και βορειοδυτικά βρίσκεται η κωμόπολη του Λιτοχώρου.
Δυτικά του χωριού, βρίσκεται κατάφυτο δάσος, από πεύκα, οξιές, καστανιές, βελανιδιές και κέδρους, καθώς επίσης και μία από τις χαμηλότερες κορυφές του Ολύμπου, που ονομάζεται «Αρβανίτη», πάνω στην οποία υπάρχουν πολλά αρωματικά φυτά, όπως ρίγανη, μέντα, δυόσμος, τσάι και το σαλέπι του Ολύμπου.
Εδώ βρίσκεται ο ερειπωμένος Ναός του Αγίου Νικολάου (Τρίκλιτη Βασιλική) στο κέντρο της, ο πυρπολημένος (σε κάποια επανάσταση του Ολύμπου) κοιμητηριακός Ναός της Αγίας Τριάδας (Μονόκλιτη Βασιλική). Η εκκλησία έπαθε πολλές ζημιές και ανακαινίστηκε τελευταία το 1986, εκτός από το ιερό της, (όπου είναι και το παλιότερο τμήμα της εκκλησίας) και στο οποίο υπάρχουν αγιογραφίες.
Πλήθος κόσμου συγκεντρώνεται στην Παλαιά Λεπτοκαρυά, ανήμερα της εορτής της Ζωοδόχου Πηγής, την Παρασκευή μετά το Πάσχα, για να παρακολουθήσει το μεγάλο παραδοσιακό πανηγύρι με χορούς και τραγούδια της Μακεδονίας.