Nato ad Alessandria nel 1942, ingegnere meccanico laureato all'Università di Bologna con indirizzo Trasporti, Lombardi è stato una figura di primo piano nell'ingegneria motoristica italiana. Dopo la maturità classica, aveva iniziato la sua carriera nel 1968 in Fiat Auto come ricercatore sui gas di scarico e sistemi anti-inquinamento. Dal 1975 al 1990 è stato direttore tecnico motori in Lancia. Il suo contributo si rivelò decisivo nel reparto corse, dove partecipò allo sviluppo delle leggendarie vetture da rally, come la Lancia Delta S4. Nel 1986 portò al brevetto il motore da competizione Triflux. Sotto la guida di Cesare Fiorio, la squadra conquista numerosi titoli nel mondiale rally.

Nel 1989, con il passaggio di Fiorio alla Ferrari F1, Lombardi lo sostituì come team manager Lancia e poi, dal 1991, venne trasferito a Maranello. In Ferrari ricoprì vari ruoli tra cui direttore dell'attività motoristica e, brevemente, direttore sportivo. Introdusse innovazioni come il comando pneumatico delle valvole e migliora i sistemi di lubrificazione e aspirazione. Chiusa l'esperienza in F1, dal 1994 si dedicò allo sviluppo delle vetture Gran Turismo della Ferrari fino al 1999. Nel 2000 il passaggio alle due ruote con Aprilia, dove fino al 2010 lavorò allo sviluppo dei motori stradali e da competizione. Suo l'innovativo propulsore della RSV4, alla base del dominio Aprilia nel mondiale Superbike con Biaggi e Guintoli. Dal 2011, infine, fu consulente nel settore automotive, occupandosi anche di energie rinnovabili e mobilità elettrica.