L'allégorie du bon gouvernement	Palais national, Sienne	1340
Effet du bon gouvernement en ville	Palais national, Sienne	1340
Effet du bon gouvernement à la campagne	Palais national, Sienne	1340
Allégorie du mauvais gouvernement	Palais national, Sienne	1340
Effet du mauvais gouvernement en ville	Palais national, Sienne	1340
Effet du mauvais gouvernement à la campagne	Palais national, Sienne	1340
L'annonciation	Pinacot. Nationale, Sienne	1344

Il est probablement formé à l'atelier de Duccio di Buoninsegna comme son frère aîné Pietro Lorenzetti et Simone Martini.

Il part à Florence où il est documenté en 1321 et en 1327, inscrit à l'Arte dei Medici e Speziali, et où il reçoit des nombreuses commandes.

Simone Martini parti à Avignon, en 1336, pour obtenir plus facilement des commandes, Ambrogio est de nouveau documenté à Sienne en 1337 et en 1340 pour le paiement de travaux au dôme de Sienne et au Palazzo Pubblico où il peint les célèbres fresques des Effets du bon et du mauvais gouvernement, peintes à partir de 1338 dans la Salle des Neuf, sur trois murs.

Ambrogio maîtrise la perspective dans ses paysages et est aussi un cartographe réputé (mappemonde tournante détruite au XVIIIe siècle).

Il est probablement mort de la peste avec son frère en 1348.