Nació en Milán el 22 de noviembre de 1896, siendo el único varón de los cuatro hijos del matromonio formado por Gustavo —empresario en el sector del cuero, café y productos coloniales— y Vittoria Soria, ambos judíos procedentes de Livorno que se trasladaron a Milán en la década de 1890.
Cultivó la pasión por los grabados desde muy joven, cuando comenzó a frecuentar la librería de antigüedades Cesati de Milán. Se graduó en 1912 en el Instituto Técnico Carlo Cattaneo. Fue reclutado durante la Primera Guerra Mundial, en la que sirvió en artillería y permaneció como oficial hasta 1919. Durante esta etapa militar realizó sus primeras fotografías, comenzando una afición que lo acompañaría ya toda la vida. Al regresar, se dedicó a la empresa comercial familiar, dándole un nuevo impulso. Su curiosidad intelectual, rasgo distintivo de su personalidad, lo llevó a estudiar Historia del Arte de forma autodidacta, motivado por Paolo D’Ancona, con quien mantuvo siempre una estrecha relación. Mientras se integraba en el ambiente cultural milanés, Vitali no descuidó los antiguos lazos con la familia del pintor Amedeo Modigliani en Livorno. En esos años realizó su primera adquisición artística, una pintura de Vittorio Matteo Corcos, dando inicio a una colección heterogénea en épocas y tipos, que abarcaba desde materiales arqueológicos, esculturas y mosaicos medievales, a pinturas del Renacimiento italiano y obras de los Macchiaioli, hasta llegar a piezas maestras de Giorgio Morandi y Modigliani.
Desde los años 20 hasta 1938 colaboró con revistas de arte y periódicos (entre ellos L’Italia letteraria, Emporium, L’Ambrosiano, Poligono), consolidándose como crítico activo y como estudioso de la historia de la fotografía. Interesado desde temprano en el enriquecimiento de las colecciones públicas, en 1924 escribió su primer artículo, titulado I musei di Milano, para la revista literaria Il Caffè, y en 1925 publicó Amici dei musei en Le arti plastiche. Entre 1927 y 1929 participó en Grafica Moderna, una editorial fundada con Giovanni Scheiwiller (que luego dirigió él solo bajo el nombre de Grafica Nova), con el objetivo de difundir los grabados de artistas de aquella época como Giorgio De Chirico, Carlo Carrà, Felice Casorati, Mario Sironi y Ardengo Soffici. En ese contexto nació su gran amistad con Giorgio Morandi, a quien conoció en la XVI Bienal de Venecia en 1928, donde compró su primer cuadro del artista: Fiori (1918). Ese mismo año se casó con America Campagnani, con quien tuvo tres hijos. Desde entonces hasta 1937, escribió una serie de artículos para la prestigiosa revista Domus. Interesado en la tendencia novecentista, combinó su labor como articulista con la organización de exposiciones como la “Segunda muestra del Novecento italiano” en la Permanente de Milán (1929) y “Grabado italiano moderno” en Ámsterdam (1931). Sus amplios conocimientos sobre el grabado contemporáneo, un campo aún poco explorado, se recogieron en su libro L’incisione italiana moderna (Milán, 1934). En esa época, eran numerosas y frecuentes las visitas de amistades en casa de Vitali con artistas relevantes del momento como Carrà, Casorati, De Pisis, Guttuso, Mafai o Treccani, así como críticos como Giuseppe Marchiori y coleccionistas como Emilio y Maria Jesi.
En los años treinta conoció al bibliógrafo y publicista Marino Parenti, con quien compartió una duradera amistad basada en la pasión por el coleccionismo fotográfico, a la que Vitali se había dedicado desde finales de los años veinte. Con una serie de escritos en Emporium —revista que dirigió entre 1935 y 1938—, inició el discurso crítico sobre la historia de la fotografía en Italia. Sus aportes pioneros, como el ensayo Ritorno all’antica fotografia (1936), ofrecieron un original análisis estético e histórico-documental del medio fotográfico en el contexto de la cultura visual del siglo XIX. En esos mismos años nació su amistad con el periodista Silvio Negro, experto en fotografía histórica romana. En 1937 publicó la primera monografía italiana sobre el escultor Marino Marini.
La entrada en vigor de las leyes raciales de Mussolini en 1938 marcó profundamente su vida: por su condición de judío se vio obligado a abandonar toda actividad pública y comercial. Puso la empresa familiar a nombre de su esposa, que no era de origen judío, y también a nombre de ella pudo adquirir L’Enfant gras (1915) de Modigliani. En los años previos a la Segunda Guerra Mundial, su colección se enriqueció con una emblemática obra metafísica de Morandi: Naturaleza muerta (1920). Durante la guerra se trasladó con su familia a Pescia, donde protegió su colección y biblioteca, pero tras el 8 de septiembre de 1943 tuvo que huir y buscar refugió en Suiza con la ayuda de Fernanda Wittgens y los hermanos Ferdinando y Gianni Mattioli. Allí enseñó pintura francesa en la Universidad Libre de Mürren y entabló amistades con Giorgio Strehler, Dante Isella, Paolo Grassi, Luigi Caccia Dominioni, entre otros.
De regreso en Italia en julio de 1945, Vitali retomó su actividad empresarial y participó activamente en la vida cultural de la Milán de la posguerra. Su amistad con Morandi se profundizó, y a partir de 1947, estrechó lazos con funcionarios de los principales museos milaneses, como Costantino Baroni y Gian Alberto Dell’Acqua. Tras publicar un segundo libro sobre Marini, organizó la sección de grabado para la muestra “Tesoros de arte de Lombardía” (Zúrich, 1948) y colaboró en la exposición “Arte italiano contemporáneo” (Bruselas, 1949). A principios de los años cincuenta conoció a Franco Russoli, director de la Pinacoteca de Brera entre 1957 y 1977, con quien compartió una intensa relación intelectual y la visión museológica de la “gran Brera”. En 1952 comenzó a colaborar con la editorial Einaudi, donde forjó amistad con Giulio Einaudi, Giulio Bollati y especialmente con Roberto Cerati. En 1953 publicó Cartas de los Macchiaioli, una valiosa obra, convertida en referencia sobre el siglo XIX italiano. Al año siguiente salió la traducción de su Diario de Eugène Delacroix en tres volúmenes, que revitalizó el estudio del pintor francés. A propuesta suya, Einaudi publicó varios libros de edición limitada sobre la obra gráfica de artistas del siglo XX: Morandi (1957), Modigliani (1959) y Alberto Giacometti (1963). También cultivó relaciones con artistas contemporáneos como Achille Funi, Giacomo Manzù y Bruno Cassinari. En 1957 comisarió la sección Fotografía italiana antigua en la XI Trienal de Milán, considerada la primera exposición sobre fotografía del siglo XIX en Italia. Logró, de este modo, el reconocimiento al protagonismo de la fotografía en la modernidad nacional. Con su ensayo Fotografía italiana del siglo XIX contribuyó decisivamente a la gran obra Historia de la fotografía (1959) de Peter Pollack, donde analizó la autoría de los denominados "irregulares", fotógrafos no profesionales que exploraron nuevas formas expresivas en oposición al pictorialismo. En La fotografía y los pintores (Florencia, 1960), abordó un tema inédito para la crítica de su época, centrado en las obras fotográficas de Telemaco Signorini, Federico Faruffini y más adelante Francesco Paolo Michetti.
Durante los años 50 y 60, sus intereses se orientaron hacia el desarrollo internacional de la fotografía y, en sintonía con la straight photography de Alfred Stieglitz, se enfocó en la fotografía documental, alentado por su contacto con Edward Steichen. Para la XII Trienal de Milán (1960), ideó exposiciones sobre figuras clave de la fotografía contemporánea como Mario De Biasi, Ugo Mulas, Anselm Adams, Brassaï, Robert Doisneau y Lee Friedlander, con varios de los cuales trabó amistad. Fue un infatigable animador cultural, promoviendo en Milán exposiciones de Henri Cartier-Bresson (1956), Werner Bischof (1958) y Robert Capa (1961). Sus contactos internacionales incluyeron a Alfred H. Barr y Beaumont Newhall.En 1964 participó en el proyecto de restauración de la Pinacoteca Ambrosiana de Milán, encargándose de la disposición de La Escuela de Atenas de Rafael. En 1966, dos años después de la muerte de Morandi, que le afectó profundamente, organizó la primera retrospectiva del pintor en el Archiginnasio de Bolonia. Sus icónicos retratos fotográficos de Morandi, junto con otros realizados por él, se expusieron en 1964 en la librería San Babila de Milán. Fruto de intereses cultivados desde los años treinta, y tras años de investigación, publicó en 1968 Un fotógrafo fin de siècle: El conde Primoli, el primer estudio clave sobre Giuseppe Primoli. En esa década se formó en gran parte su colección fotográfica, una de las más destacadas de Italia, que abarcaba los principales géneros y protagonistas de la fotografía de los siglos XIX y XX: Nadar, los hermanos Alinari, Hippolyte Deroche, Francesco Heyland, Luigi y Giuseppe Primoli, Luigi Sacchi, Ludovico Tuminello, entre otros.
Entre 1968 y 1975 fue presidente de la Asociación Amigos de Brera. Su profundo conocimiento del mercado del arte y de los coleccionistas fue decisivo para la adquisición de varias obras maestras, entre ellas Cristo en trono adorado por ángeles (1360–65) de Giovanni da Milano en 1970. De 1972 a 1975 fue presidente de la Asociación Amigos del Poldi Pezzoli, de la que fue consejero desde 1958. En 1973 regresó a la fotografía de los orígenes con el libro Nadar (Turín), en el que comparó fotografías e impresiones de la época. En 1975 organizó una importante retrospectiva sobre Morandi en la Galería de Arte Moderno de Bolonia, y en 1977 publicó el catálogo general de los cuadros del artista, ampliado en 1983. Ese año también adquirió un dibujo de una cabeza viril atribuido a Leonardo da Vinci, posteriormente donado a Brera. La compra en Londres de álbumes de Eugène Sevaistre fue clave para la publicación de El Resurgimiento en la fotografía (1979), último título de la trilogía de Einaudi sobre imagen fotográfica. Su innovadora metodología, que le permitió reconstruir la vida de autores anónimos y crear una terminología específica para el medio fotográfico, lo consagró como el “primer historiador moderno de la fotografía en Italia”, (Costantini, en Lamberto Vitali e la fotografia, 2004, p. 39).
Tras la muerte de su esposa America en 1979, Vitali atravesó una crisis existencial reflejada en su poemario Oggi la luce (1980). Su siguiente volumen poético, Come sabbie, apareció en 1983. Al año siguiente se retiró de la actividad pública.Murió en Milán el 2 de diciembre de 1992, a los noventa y seis años de edad.
Donó su colección de arte a la Pinacoteca de Brera, que le rindió homenaje en 2001 con una exposición. En 1998 esta institución también adquirió parte de su biblioteca. En 1995, sus colecciones fotográficas (1848–1943) y de grabados fueron donadas a la Civica Raccolta delle Stampe A. Bertarelli de Milán, que luego pasaron al Archivo Fotográfico Cívico, donde también se conservan sus fotografías. En 2002 el Castillo Sforzesco de Milán le dedicó la muestra Obiettivo sull’800. En 2008, la Biblioteca Marucelliana de Florencia expuso el Fondo fotográfico Vitali, adquirido en 2003. En 2019, la exposición El retorno del ’900 a Brera permitió contemplar las obras maestras del arte moderno donadas por Vitali y los Jesi al Palazzo Citterio.
Una figura de su importancia no podía dejar dejar de tener su vinculación con Toledo, confirmando por enésima vez el magnetismo que la vieja ciudad castellana ha ejercido y ejercerá siempre sobre las personalidades más sensibles e inquietas que habitan este mundo. De este modo, corría el mes de mayo de 1958 cuando Toledo recibió la visita de Lamberto Vitali, que contaba por entonces con 61 años y se hallaba en una de las fases intelectuales más activas de su extensa carrera. En nuestra ciudad obtuvo interesantes fotografías entre las que yo destacaría las obtenidas en Zocodover durante la celebración de un mercadillo del Martes. Desde un discreto lugar oculto entre los puestos, Vitali logró capturar momentos de conversación de los vendedores y aspectos de las mercancías.
El italiano se acercó también al Hospital Tavera, donde obtuvo estas soberbias instantáneas de las alumnas del colegio allí establecido:
La Puerta del Sol llamó la atención de Vitali: 
Justo al lado, Vitali dirigió su cámara a la Antequeruela y Santiago del Arrabal:
Cerca de allí, Vitali capturó la visión de la vega del Tajo desde la "bola del Miradero": 
El puente de San Martín y el baño de la Cava aparecen así de bellos: 
Desde el puente de San Martín, el italiano inmortalizó los restos de los molinos de Santa Ana, siendo reseñable y curioso destacar que el azud (tan célebre en nuestros días por su rotura) por aquel entonces no existía tras haber quedado destruido por una crecida en los años anteriores. No fue reparado hasta 1962.
Como judío que era, Lamberto Vitali no podía dejar de adentrarse en el interior de las dos sinagogas más célebres de Toledo, la del Tránsito y la de Santa María la Blanca. A buen seguro, su sufrimiento por las persecuciones y privaciones sufridas durante la etapa de la dictadura de Mussolini debidas a su religión, aflorarían en el recuerdo de Vitali durante la visita a estos soberbios edificios:
Como experto en arte que era, Vitali sintió la poderosa llamada de la obra del Greco, visitando la iglesia de Santo Tomé para admirar el Entierro del Señor de Orgaz. 
Lamberto Vitali tuvo acceso —o se coló— a un estudio fotográfico en el que un niño vestido de comunión (hay que recalcar que transcurría el mes de mayo) era retratado para fijar ese momento para siempre y entregarlo a sus seres queridos en el típico recordatorio:
Y hasta aquí llega el repaso a las fotografías obtenidas por Lamberto Vitali en Toledo en 1958, que creo que —coincidiréis conmigo— vuelven a recordarnos la dimensión universal de Toledo como polo de atracción para los más grandes fotógrafos y estudiosos de la historia, para orgullo de quienes amamos este arte en nuestra ciudad. Espero que os haya gustado.
