Detta efter att flera kvinnor, däribland artisten Paula Abdul, anklagat Lythgoe för sexuella övergrepp.
Lythgoe är också exekutiv producent och medskapare till programmet, vars 18:e säsong drar igång i mars. I ett uttalande hävdar han att avhoppet sker helt frivilligt och att han gör det för att inte stjäla fokus från dansen och dansarna.
"Under tiden ägnar jag mig åt att rentvå mitt namn och att återställa mitt rykte", säger han.
Paula Abdul stämde den 30 december Lythgoe för sexuella övergrepp. Dessa ska ha ägt rum både i början av 00-talet när hon var domare i "American idol", som Lythgoe då producerade, och tio år senare när hon var domare i "So you think you can dance".
Sedan dess har ytterligare två kvinnor stämt Lythgoe för sexuella övergrepp och trakasserier som ska ha ägt rum för drygt 20 år sedan.