Слово лироэпос пишется слитно по правилу (как и лироэпика): сложные существительные с соединительными гласными о или е, а также гласными а, и, я на стыке основ пишутся слитно, в число исключений слово не входит. Сейчас это слово пишут и через дефис, ошибочно применяя к существительному правило о написании сложных прилагательных (сложные прилагательные с сочинительным соотношением основ, выражающие равноправные, парные отношения, пишутся через дефис, напр. лиро-эпический). Алгоритм действия для пишущих таков: если слово отсутствует в словаре, то при наличии вариативности написания следует всегда выбирать написание по правилу, то есть написание системное, характерное для письма, не следует идти по пути увеличения количества исключений.

Правильно дефисное написание.

Слово лиро-эпический пишется через дефис как сложное прилагательное с сочинительным отношением основ. Существительное лироэпика появилось значительно позже прилагательного. Конечно, это не исключает установления обычных словообразовательных связей: образования прилагательного от существительного. Тогда можно сказать, что лиро-эпический пишется через дефис как исключение из правила о слитном написании прилагательных, образованных от слитно пишущихся существительных.