Karena ambisinya adalah bermain di starting lineup tim divisi pertama secepat mungkin dan Club Brugge tidak dapat menjamin hal ini, Lombaerts pindah ke Gent di mana ia segera dapat bermain hampir setiap pertandingan di Belgian First Division 2005-2006 dan juga mendapatkan penampilan pertamanya untuk tim nasional sepak bola Belgia. Selain sepak bola, saat itu ia masih belajar hukum di Universitas Ghent. Beberapa kali ia terpilih untuk tim nasional Belgia seperti tim nasional sepak bola Belgia U-21. Beberapa momen penting adalah Kejuaraan Sepak Bola Eropa U-19 UEFA 2004 dan Kejuaraan Sepak Bola Eropa U-21 UEFA 2007.
Pada Juli 2007, Lombaerts memilih untuk transfer menguntungkan ke FC Zenit Saint Petersburg di Rusia. Pada saat itu, ia berhenti kuliah dan memilih karier sepak bola. Zenit akhirnya memenangkan gelar liga Rusia pertamanya dengan Russian Premier League 2007. Pada awal 2008, Lombaerts absen selama setengah tahun akibat cedera lutut. Ia mendapatkan cedera lutut dalam pertandingan Piala UEFA melawan Villarreal CF saat serangan yang menghasilkan satu-satunya gol tandang melawan tim Spanyol tersebut. Aksi-aksinya dalam pertandingan ini (assist gol dengan sundulan) kemudian dianggap oleh penggemar Zenit sebagai salah satu langkah paling penting dalam kemenangan berikutnya di Piala UEFA. Dalam beberapa pertandingan berikutnya tanpa dirinya, timnya memenangkan UEFA Cup 2007-2008 dan ia juga melewatkan Olimpiade Musim Panas 2008 di mana Belgia finis keempat.
Lombaerts akhirnya kembali ke Zenit pada 19 Juli 2009, masuk sebagai pemain pengganti pada menit ke-71 menggantikan Aleksei Ionov melawan Terek Grozny. Meskipun Zenit kalah 3-2, Lombaerts menggambarkan kebahagiaan bermain lagi seperti "kegembiraan anak kecil saat masuk ke toko penuh permen." Ia kemudian menjadi pemain tetap di lini belakang untuk pelatih sementara Anatoliy Davydov, membantu Zenit memenangkan enam pertandingan berturut-turut untuk kembali ke persaingan juara. Pada 29 November 2009, Lombaerts mencetak gol kemenangan dalam pertandingan melawan rival Spartak Moscow untuk membawa Zenit ke Liga Champions UEFA 2010-2011 sebagai tim peringkat ketiga di Rusia. Pada 5 Juli 2010, Lombaerts menandatangani kontrak empat tahun untuk tetap bersama Zenit.
Pada 24 Maret 2017, diumumkan bahwa setelah 10 musim bersama Zenit, Lombaerts akan kembali ke Belgia untuk musim 2017-2018, bergabung dengan K.V. Oostende. Ia bermain dalam pertandingan terakhirnya yang ke-289 untuk Zenit pada 17 Mei 2017 dalam pertandingan melawan FC Krasnodar dan dihormati oleh klub. Pada 30 Juli 2019, diumumkan bahwa klub ingin mengakhiri kontraknya dengan membayar kompensasi sebesar 300.000 euro dan dia dikirim ke tim B. Klub mengalami masalah keuangan setelah pemilik Marc Coucke meninggalkan klub, sehingga mereka ingin berpisah dengan Lombaerts dan gajinya yang besar.
Lombaerts melakukan debut internasional penuhnya pada Mei 2006 dalam pertandingan persahabatan melawan Arab Saudi, dan bermain dalam 3 pertandingan kualifikasi Euro 2008. Pada 26 Mei 2014, dalam pertandingan persiapan Piala Dunia melawan Luksemburg, Lombaerts masuk sebagai pemain pengganti pada menit ke-77 menggantikan Jan Vertonghen. Karena Belgia sudah melakukan 6 pergantian yang diizinkan, pertandingan tersebut kemudian dinyatakan tidak valid pada 4 Juni.
Pada 28 Mei 2021, dikonfirmasi bahwa Lombaerts akan menjadi asisten manajer Hein Vanhaezebrouck di klub lamanya, K.A.A. Gent, mulai musim 2021-2022.