Воспитанник футбольной школы «Брюгге». С июля 2004 года играл за бельгийский «Гент», провёл 76 матчей в национальном чемпионате, забил 1 гол.
В июле 2007 года перешёл в санкт-петербургский «Зенит», заплативший за него 4 миллиона евро. В сезоне 2007 стал чемпионом России.
Игрок молодёжной сборной Бельгии. В июне 2007 года участвовал в чемпионате Европы среди молодёжных сборных, где его команда дошла до полуфинала, в одном из матчей был капитаном команды.
В национальной сборной дебютировал в 2006 году в товарищеском матче с Саудовской Аравией, выйдя на замену на 89-й минуте. Первый официальный матч в составе национальной сборной провёл в 2007 году против сборной Сербии, где также вышел на замену. 12 сентября 2007 в Алма-Ате перед матчем сборных Бельгии и Казахстана Ломбертса обокрали во время предыгровой разминки. Когда футболисты вышли на поле, неизвестный вор из раздевалки через окно выкрал его штаны, где находились бумажник с несколькими тысячами евро, кредитными карточками, водительским удостоверением и два мобильных телефона[4].
В матче 4-го тура группового этапа Лиги чемпионов 2011/12 против донецкого «Шахтёра» Ломбертс забил единственный гол в матче, открыв счёт своим голам в Лиге чемпионов[5], также Ломбертс был признан лучшим игроком матча[6].
24 марта 2017 было объявлено о подписании Ломбертсом 3-летнего контракта с клубом «Остенде». Контракт вступает в силу после окончания сезона 2016/17[8].
Травмы
Второй сезон в «Зените» закончился для Николаса Ломбертса очень быстро. 21 февраля 2008 года в ответном матче 1/16 Кубка УЕФА 2007/08 с испанским клубом «Вильярреал», проходившем в гостях, защитник получил тяжёлую травму коленного сустава. На 30-й минуте матча Ломбертс, находясь у ворот соперника, в высоком прыжке сбросил мяч Погребняку, который смог забить единственный и решающий гол зенитовцев в ворота испанцев. При этом Николас сильно ударился левым коленом о штангу, после чего его унесли с поля на носилках. Через полтора месяца, когда, казалось, уже близилось выздоровление, на первой же тренировке 7 апреля у футболиста произошёл разрыв крестообразной связки того же сустава, в результате чего он выбыл из строя ещё на семь месяцев.
После травмы впервые вышел на поле 16 ноября 2008 года в матче с московским «Динамо» и отыграл весь матч. Но уже в следующем заключительном матче первенства России («Спартак» Москва — «Зенит»), 22 ноября, Ломбертс был вынужден досрочно покинуть футбольное поле. Очередную травму колена он получил в январе 2009 года на тренировке. В результате в течение почти всего межсезонья и значительной части чемпионата 2009 года Николас вновь проходил курс лечения и восстановления.
Возобновил свои выступления за команду 19 июля 2009 года, выйдя на замену во 2-м тайме матча 14-го тура чемпионата страны «Терек» — «Зенит».
17 февраля 2011 года в первом же матче сезона во встрече со швейцарским клубом «Янг Бойз» в рамках Лиги Европы Ломбертс получил очередную травму колена и выбыл на месяц. После этого случая крупных травм у игрока не было.
В июне 2011 года Ломбертс официально оформил отношения со своей девушкой Каролиной. Церемония бракосочетания прошла в Брюгге[13]. 7 октября 2016 года у пары родилась дочь Виктория.