Figlio del re dell'horror italiano Mario Bava, Lamberto è uno degli autori più prolifici degli ultimi 20 anni.
Intorno alla metà degli anni sessanta inizia a lavorare come assistente alla regia al fianco del padre in alcune pellicole come Terrore nello spazio, Operazione paura, Cani arrabbiati, Diabolik, Gli orrori del castello di Norimberga.
In quegli anni, in qualità di assistente alla regia e di addetto alla sceneggiatura, sviluppa diverse collaborazioni con altri registi come Joe D'amato, Franco Prosperi e Ruggero Deodato che hanno svolto un ruolo fondamentale per l'affermazione della cosiddetta "via italiana" al cinema di genere, dando un contributo decisivo allo sviluppo di alcuni filoni come appunto il thriller, l'horror e i film di genere erotico.
Nel 1977 Con Shock scritto da Lamberto e diretto dal padre Mario, assistiamo a una sorta di passaggio di consegne tra colui che ha dominato gli anni '60 e '70 e il figlio che ha cercato di seguirne le orme, non sempre con gli stessi risultati. Il debutto alla regia avviene l'anno successivo in La Venere d'Ille, ultimo film di Mario Bava.
Gli anni '80 si aprono con altre collaborazioni importanti: Pupi Avati produce Macabro, scritto e diretto dallo stesso Lamberto, film in cui viene affrontato il tema della necrofilia. Nonostante l'insuccesso decretato dal pubblico, Macabro ottiene buone critiche da parte degli addetti i lavori. Nello stesso anno Lamberto partecipa come assistente di regia ad altre due importanti produzioni: Cannibal Holocaust di Ruggero Deodato, il film più rappresentativo di un'epoca in cui lo stile documentaristico unito a immagini violente la facevano da padrone, tanto che fu sequestrato e condannato suscitando anche numerose proteste di gruppi di animalisti, e Inferno di Dario Argento dove il regista italiano porta avanti il discorso sulle tre madri iniziato con Suspiria.
L'influenza di Dario Argento è ben visibile in La casa con la scala nel buio, seconda regia di Lamberto Bava, un giallo che racconta la vicenda di un musicista che, rifugiatosi in una villa, assiste a numerosi omicidi che in qualche modo sono collegati al soggetto del film di cui sta componendo la colonna sonora.
Nel 1985, dopo aver diretto un paio di titoli con lo pseudonimo di John Old Jr. (Shark - Rosso nell'Oceano e Blastfighter), la collaborazione con Dario Argento inizia a dare i suoi frutti: è di quell'anno il titolo più importante e famoso di Lamberto Bava: Demoni che vede l'autore di Profondo Rosso ricoprire il doppio ruolo di produttore e cosceneggiatore.
La vicenda si svolge all'interno di un cinema dove viene proiettato un horror: ben presto le immagini proiettate sullo schermo sembrano divenire realtà e gli spettatori si trasformano in demoni. Dopo aver diretto il thriller Morirai a mezzanotte realizza Demoni 2: questa volta la trama, per certi versi simile al primo episodio, si svolge in un condominio: il cinema viene sostituito da un apparecchio televisivo dal quale fuoriescono demoni portatori di contagio. Tra citazioni di Alien e riferimenti a Videodrome, ciò che più colpisce di questo film è la critica del potere mediatico, unico agente generatore e diffusore del contagio.
Nel 1987 realizza Le foto di Gioia, film che nonostante le premesse - un budget alto e un buon cast - delude su ogni fronte, dalla trama a sfondo giallo-erotico, alla realizzazione che si lascia andare a improponibili paragoni con il maestro del brivido Hitchcock.
Tra il 1987 e il 1990 inizia a lavorare per la televisione realizzando sei episodi del telefilm Buio di notte prodotto da Reteitalia: É di moda la morte, Heavy Metal, Buona fine e miglior principio, Giubbetto Rosso, Il bambino rapito e Babbo Natale; quattro film per la serie Brivido giallo (Una notte al cimitero, La casa dell'Orco, Per sempre A cena col vampiro; e quattro episodi della serie Alta Tensione che non è mai andata in onda (L'Uomo Che Non Voleva Morire, Il Maestro Del Terrore, Il Gioco e Testimone Oculare). Nel 1990 realizza sempre per le reti Fininvest il remake de La maschera del demonio il capolavoro del padre Mario, ma anche questo non viene trasmesso.
Dopo aver realizzato l'ultimo film per il cinema nel 1992 (Body Puzzle), si afferma definitivamente come autore televisivo, realizzando alcune prodotti che ottengono un discreto riscontro di pubblico quali: Fantaghirò, Desideria e l'anello del drago, Sorellina e il principe del sogno e La principessa e il povero.