Docteur en pharmacie, Marco Lambertini entame sa carrière au sein de l'association italienne de protection des oiseaux LIPU en 1980. Il est chargé de campagne, puis directeur général. En parallèle, il est journaliste scientifique freelance.
A partir de 1997, il se consacre entièrement à l'association Birdlife International à Cambridge (Royaume-Uni). Il est ainsi Directeur général du réseau et des programmes de 1997 à 2009, avant d'être nommé Directeur général de l'organisation non gouvernementale de protection des oiseaux.