Герой Советского Союза.
Штурман экипажа 749-го авиационного полка 24-й авиационной дивизии авиации дальнего действия, капитан.
Родился 26 января 1910 года в селе Васильковка, ныне посёлок городского типа Днепропетровской области в крестьянской семье. Украинец. Член КПСС с 1941 года. Окончив семь классов неполной средней школы и курсы разъездных механиков. Работал в Ульяновской МТС Васильковского района.
В 1932 году призван в ряды Красной Армии. Служил механиком-водителем танка. В 1936 году окончил Ульяновское бронетанковое училище. Два года был командиром танкового взвода. В 1940 году окончил Оренбургское военно-авиационное училище штурманов.
В боях Великой Отечественной войны с октября 1941 года. Летал в составе экипажа лётчика лейтенанта Чистова, стрелка-радиста старшины Леонтьева. Совершил 139 боевых вылетов, из них 133 ночью, на бомбардировку важнейших объектов противника.
За период с 22 сентября по 22 декабря 1942 года совершил 58 ночных вылетов в район Сталинграда, при этом уничтожил несколько автоцистерн с горючим, 8 танков и 2 батальона пехоты противника. На аэродроме Сталино уничтожил 1 прожектор и 5 самолётов. В посёлке Красный Октябрь уничтожил 2 прожектора и 5 артиллерийских батарей.
В вылетах на железнодорожный узел Миллерово, город Котельниково, город Сальск уничтожил 7 складов с боеприпасами, до 40 вагонов с пехотой противника. Славился как отличный штурман и мастер бомбовых ударов. За весь период боевых действий не имел ни одного случая потери ориентировки.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 25 марта 1943 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистскими захватчиками и проявленные при этом отвагу и геройство Ивану Тимофеевичу Литвину присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 912).
В 1953 году майор И.Т. Литвин уволился в запас. Жил в Киеве. Скончался 2 июня 1983 года.
Награжден орденом Ленина, двумя орденами Красного Знамени, двумя орденами Отечественной войны 1-й степени, орденом Красной Звезды, медалями.