Lombard időszak
1477-re Bramante ismeretlen okokból elhagyta Urbinót és az észak-itáliai Lombardia tartományban telepedett le. A bergamói Palazzo del Podestà (később átalakított) homlokzatának freskóin dolgozott, amelyek filozófusok klasszikus alakjait ábrázolják összetett építészeti környezetben. Vasari (bár kevéssé tájékozott erről az időszakról) azt állítja, hogy Bramante, miután különböző városokban dolgozott “nem nagy költségű és kis értékű dolgokon”, Milánóba ment, “hogy megnézze a dómot”. A székesegyházi műhely, amelyben felváltva dolgoztak olasz, német és francia mesteremberek, a tudás, a tervezési módszerek és technikák cseréjének fontos központját képezte. Ráadásul Milánó nagy és gazdag metropolisz volt, az Il Moro nevű Ludovico Sforza által irányított állam fővárosa, a reneszánsz építészet pedig importálandó árucikknek számított. Így a város lehetőséget jelentett egy olyan fiatal és korszerű építész számára, mint Bramante.
Az első építészeti alkotás, amelyet egyértelműen Bramanténak tulajdoníthatunk, egy terv: egy metszet, amelyet egy milánói metsző, Bernardo Prevedari készített 1481-ben egy Bramante-rajzról, amely egy romos templomot ábrázol emberi alakokkal. Nagyjából ugyanebben az időben Bramante a Santa Maria presso San Satiro templomán dolgozott, az első olyan építményen, amelyet egyértelműen neki tulajdonítanak. A helyi ízléshez való bizonyos mértékű ragaszkodás mellett ez a templom Alberti, Mantegna, Brunelleschi és az urbinói iskola hatásának nyomait mutatja. Ez utóbbi hatás különösen nyilvánvaló a kóruson, amelyet perspektivikusan festettek meg, hogy sokkal nagyobb tér illúzióját keltse. Talán ugyanebből az időszakból (1480-85 körül) származik Bramante a milánói Casa Panigarola egyik szobájának díszítése (töredékek a milánói Brerában), amely építészeti díszletekből és illuzionista perspektíva segítségével ábrázolt fegyverforgató férfiak alakjaiból áll. Úgy tűnik, Bramante hasonló kísérleteket végzett – talán ugyanezekben az években – olyan épületek homlokzatain is, mint a milánói Casa Fontana, későbbi nevén Silvestri.
1488-ban Bramantét több más építésszel együtt Ascanio Sforza bíboros, Ludovico Sforza testvére és paviai püspök, Ascanio Sforza bíboros kérte fel, hogy készítsen új tervet a paviai székesegyház számára. Bramante ebben az időszakban többször is járt ebben a városban, és valószínűleg az ő irányítása alatt készült el a kripta és az épület alsó része.
Bramante a jelek szerint szoros kapcsolatban állt Leonardo da Vincivel. Leonardo 1482-ben Firenzéből Milánóba látogatott, és 1490-ben mind Bramante, mind Leonardo a milánói székesegyház tiburiojának, azaz kereszttornyának stilisztikai és szerkezeti problémáival foglalkozott. Az 1487 és 1490 közötti időszakban számos kölcsönös eszmecsere dokumentálható. Bramante építészeti elképzeléseinek egyetlen írásos bizonyítéka ebből az időből (1490) származik, és a tiburio problémájáról szóló jelentésből áll. Bramante különböző megoldásokat vizsgált (köztük az egyik sajátját, a négyzetes alaprajzot), és az építészetről alkotott felfogását mutatta be, amely feltűnően hasonlított Albertiéhez.
Bramante ekkor már mind Ludovico és Ascanio Sforza, mind pedig a befolyásos udvaroncok kegyeit élvezte. Szerény fizetése és a fizetés szabálytalansága azonban nem tette lehetővé, hogy fényűzően éljen. Nemcsak művészekkel, hanem a Sforza-udvar humanistáival és költőivel is kapcsolatba került, és ő maga is írt verseket. Leonardóhoz hasonlóan ő is részt vett a Sforza-udvar látványosságainak megrendezésében, például egy 1492-es keresztelő alkalmával.
Az építészet egyre inkább uralta érdeklődését, de a festészettel nem hagyott fel. A különböző 16. századi írók által neki tulajdonított számos mű közül azonban úgy tűnik, egyik sem maradt fenn. Az egyetlen fennmaradt festmény, amelyet neki tulajdonítottak, a Krisztus a chiaravallei apátság oszlopánál (1490 körül). A milánói Castello Sforzescóban található, bonyolult építészeti környezetben lévő freskó (1490-92 körül) valószínűleg az övé, tanítványa, Il Bramantino közreműködésével.
1492-től kezdve Bramante-t Ludovico és Ascanio Sforza megbízta a milánói Sant’Ambrogio canonica (plébánia) átépítésével. A munka Ludovico bukása miatt félbeszakadt, és bár a 16. században folytatták, az épületnek csak az egyik oldala készült el. Bár Bramante felelőssége nem bizonyítható, a Santa Maria delle Grazie új tribunájának (kórus) ötlete valószínűleg tőle származik; a Sforzák temetkezési mauzóleumának szánt tribuna egy 1492-ben megkezdett, az egész templomot érintő átfogó átépítési projekt része volt. Bramante tervezhette a belső tér festett díszítését is, de a kivitelezést és a részletek tisztázását, különösen a külső oldalon, valószínűleg lombard mesterek végezték.
Bramante 1490-es évekbeli tevékenységéről, mielőtt Milánóból végleg Rómába távozott, csak szórványosan vannak dokumentumok. Feltételezések szerint 1492 nyarán Firenzében tanulmányozta Brunelleschi munkásságát, tekintettel a Sant’Ambrogio kánonica hangsúlyozottan Brunelleschi-jellegére. 1493-ban Ludovico számára készített egy jelentést a svájci határon lévő egyes erődítményekről.
Lombardiai utolsó éveit az a nyugtalan tevékenység jellemezte, amely egész hátralévő pályafutását. Valószínűleg ő volt a felelős a vigevanói piazza (1492 és 1494 között készült, a 17. század végén részben átalakított) terveiért, az annak határait jelző árkádos homlokzatok festett építészeti díszítéséért, valamint a vigevanói épületegyüttes más építményeinek terveiért, továbbá az ugyanott található vár belső terének (mára eltűnt) festett díszítéséért. A milánói Castello Sforzesco számára készített fedett átjárója (ponticella) szintén ebből az időszakból származhat, a Santa Maria Nascente ad Abbiategrasso templom (Milánó közelében) homlokzata pedig 1497-ből származik. 1497 és 1498 között a milánói Sant’Ambrogio (később átalakított) kápolnáján kívül dolgozott az Ascanio Sforza védnöksége alatt Milánóban épülő ciszterci kolostoron is; a canonica munkálataihoz hasonlóan 1499-ben felfüggesztették, és befejezetlenül maradt.
A rendkívül fogékony karakterrel megáldott Bramante korántsem volt mentes a Milánóban tevékenykedő más művészek hatásától. Hatással volt rá a késő antik és a Karoling-korból származó lombard emlékek tanulmányozása is, amelyek emléke Rómában is hasznára vált. Másfelől Bramante milánói jelenléte (Leonardo jelenlétével együtt) alapvető jelentőséggel bírt a város későbbi művészeti fejlődése szempontjából.