Notaire de profession, il s'engage en politique en 1983, et devient conseiller municipal d'opposition d'Alençon, puis conseiller général de l'Orne et régional de Basse-Normandie.

Maire UDF d'Alençon de 1989 à 2002 et Sénateur de l'Orne (1992-2002, membre de la Commission des finances et de l'Union centriste), ALAIN LAMBERT fut d'abord rapporteur du budget de la justice, puis rapporteur général du budget en 1995, et enfin président de la Commission des finances en octobre 1998. Avec Didier Migaud, il est l'un des pères de la LOLF, nouveau dispositif budgétaire qui a pour but de fixer des objectifs à l'action de l'État.

Il démissionne de ses fonctions pour devenir ministre délégué au Budget en 2002, ne restant que président de la communauté urbaine d'Alençon. Durant son passage au gouvernement, il annonce que la réduction du déficit budgétaire est son unique priorité. Il retrouve son poste de sénateur en 2004.

Il est élu président du Conseil général de l'Orne le 14 décembre 2007, à la suite de la démission de Gérard Burel. Prenant à plusieurs reprises des libertés vis-à-vis de la majorité présidentielle, sur la réforme des institutions et le financement du RSA notamment, il se déclare candidat à la présidence du Sénat en septembre 2008, puis se rallie à Gérard Larcher.

ALAIN LAMBERT siège depuis 2008 à la commission de surveillance de la Caisse des dépôts et consignations, et préside l'UMP de l'Orne. Il est membre du club Le Siècle.

Le 13 octobre 2010, Alain Lambert est nommé conseiller-maître à la Cour des Comptes par le Conseil des ministres. Il abandonne alors son siège de sénateur le 18 octobre 2010, sa nouvelle fonction de magistrat étant incompatible avec un mandat parlementaire.

En décembre 2012, il est chargé, avec Jean-Claude Boulard, d'une mission auprès du comité interministériel pour la modernisation de l'action publique pour établir une liste de normes à abroger pour les collectivités territoriales.

ALAIN LAMBERT est nommé au poste de médiateur des normes applicables aux collectivités territoriales le 11 mars 2014,  sa mission est d’analyser les difficultés rencontrées lors de l’application des normes par les collectivités territoriales, puis d’émettre des propositions ou des recommandations aux administrations.