* Penampilan dan gol di klub senior hanya dihitung dari liga domestik dan akurat per 23:12, 16 Mei 2026 (UTC) ‡ Penampilan dan gol di tim nasional akurat per 31 Maret 2026
Pada 4 November 2018, ia bergabung dengan kontrak profesional pertamanya dengan Mainz.[4] Pada 8 Februari 2019, ia melakukan debut dengan Mainz saat melawan Bayern Leverkusen di Bundesliga dengan hasil akhir 5-1 kekalahan.[5]
Saat masa kontrak Barreiro akan berakhir, rumor bahwa Barreiro akan menjadi pemain Benfica dibenarkan oleh presiden klub Benfica, Rui Costa, menyebut "Leandro [Barreiro] juga adalah pemain Benfica" pada 23 Mei 2024.[6] Direktur olahraga Mainz lebih lanjut mempertegas bahwa Barreiro akan bergabung dengan klub Portugal tersebut.[7]
Pada 17 Januari 2025, ia mencetak hat-trick pertama dalam kariernya (kemudian diakui sebagai MVP laga), saat Benfica menang melawan Famalicão dengan hasil akhir 4-0 kemenangan kandang.[8]
Karier internasional
Barreiro lahir di Luksemburg dan berketurunan Angola dan Prancis. Barreiro memegang kewarganegaraan Angola dan Prancis dari orang tuanya.[9] Pada 22 Maret 2018, Barreiro memulai debut internasionalnya untuk tim nasional Luksemburg di pertandingan persahabatan melawan Malta dengan hasil akhir 1-0 kemenangan.[10]