Obwohl Ambrogio Lorenzetti in Florenz gearbeitet hat, war er unter den Künstlern der sienesischen Schule bekannt. Die Malakademie von Siene hatte einen eleganten Stil, auch bei den Rivalen seiner Zeit wohlbekannt bis zu den florentinischen Künstlern zwischen dem 13. und 15. Jahrhundert.
Das Werk von Lorenzetti überlebt mit einem Gemälde aus dem Jahre 1328, die die erste Dokumentation der Existenz der Sanduhr enthält. Er hatte auch seinen Tribut an einem geschichtlich sehr wichtigen Werke, Allegorie und Effekte der Guten und Bösen Regierung, eine malerische Ezyklopedie, das eine idealisierte Landschaft und ein mittelalterliches Dorf. Es präsentiert einen ähnlichen Stil wie seine Fresken an den Wänden des Saals der Neun oder Saals des Friedens, im Palazzo Pubblico in Siena. Sie gehören zu den wichtigen Werken zur Rekonstruktion der Geschichte von Siena und zeigen einen politisch interessierten Künstler und einen guten moralischen Beobachter.
Diese Fresken, die bis auf die Jahre 1337-1339 zurückgehen, sind weltliche Darstellungen von allegorischen Figuren der Tugend, die die Regierung der Republik führen. Auf der Seite der Effekte der guten Regierung auf die Stadt und das Land gibt es weitere drei Fresken, weniger gut erhalten, Allegorie der guten Regierung, Allegorie der schlechten Regierung und Effekte der schlechten Regierung in der Stadt und auf dem Land. Es sind komplexe Werke, Panoramen, die den gotischen Einfluss auf andere sienische Künstler, wie Simone Martini (1284-1344).
Das Werk von Lorenzetti zeigt einen naturalistischeren Ansatz im Gegensazu zu dem von Martini oder einem anderen Künstler der sienesischen Schule, Duccio. Der Künstler stand auch unter dem Einfluss seines Bruders Pietro Lorenzetti (1280-1348). Den Brüder Lorenzetti wird die Einführung dieses naturalistischen Ansatzes in der sienesischen Schule zugeschrieben. Neben dem seines Bruders kann auch der Einfluss von Giotto in Ambrogios Werken wieder gesehen werden.
Wenige Werke von Lorenzetti sind bis heute zu sehen. Sein berühmtestes Werke ist die Madonna mit Kind, aus dem Jahr 1319. Seine anderen Werke außer den Fresken sind ua. ein Fresko in San Francesco mit dem Namen L'investitura di san Ludovico di Tolosa (1329), ein Altarbild in San Procolo mit dem Namen 1332, namens Madonna mit Kind zwischen den Hl Nikola und Procolo, ein anderes Werk in San Francesco, das Martyrum der Franziskaner (1336), das Altarbild in Santa Petronilla, die ihm für den Altar in San Crescenzo in der Kathedral in Siena 1342 in Auftrag gegeben wurde.
Es wird oft gesagt, dass das Werke von Lorenzetti den italienischen Rinascimento eingeführt hat. Zu dieser Zeit wütete die Beulenpest und zerstörte die Region. Man nimmt an, dass beide Brüder der Krankheit erlagen.