Luca Lombardi a étudié la musicologie aux Universités de Vienne et de Rome où il passé sa thèse sur Hanns Eisler (publiée par Feltrinelli, Milan, 1978). En composition, il a suivi les cours de A. Renzi, R. Lupi et Boris Porena, à Pesaro.Installé à Cologne de 1968 à 1972, il y a suivi les cours de Bernd Alois Zimmermann et Vinko Globokar, et ceux du «Kölner Kurse für Neue Musik» (1968-70) avec Stockhausen, Pousseur, Kagel, Schnebel et Rzewski.Il a étudié la musique électronique avec Herbert Eimert (Cologne) et Gottfried-Michael Koenig (Utrecht).En 1973 il a été également un élève de Paul Dessau à Berlin.De 1973 à 1978 il enseigne au Conservatoire de Pesaro, puis à partir de 1978 jusqu’en 1993 au Conservatoire de Milan.Il a publié plus de 60 oeuvres (chez Moeck, Schirmer, Suvini Zerboni, et depuis 1985 : Ricordi), comprenant 3 symphonies et l’opéra en trois actes Faust, un travestimento sur un texte d’Eduardo Sanguinetti (Bâle 1991, Weimer 1993). La plupart de ses oeuvres ont été commandées par les principales institutions européennes : Ircam (Paris), WDR (Cologne), Rikskonserter (Stockholm), RSO (Berlin), Radio DDR (Berlin), Musikbiennale (Berlin), la ville de Leipzig, la ville de Bolzano, RAI (Roma), Radio della Svizzera Italiana (Lugano), Basle Opera House, Kölnmusik (Cologne), Saarländischer Rundfunk (Saarbrücken), Hindemith-Insitut (Frankfurt), Frankfurt Feste, Wiener Festwochen (Vienna), Leipzig Opera House.

De 1983 à 1986 il a dirigé le Cantiere Internazionale d’Arte di Montepulciano. Il est membre du comité éditorial de la revue Musica/Realtà, et vice-président de l’association de musique contemporaine «Nuova Consonanza». Il a publié de nombreux essais sur la musique, et un traité sur l’orchestration de la musique du XXe siècle.