okres lombardzki
Do roku 1477 Bramante opuścił z nieznanych powodów Urbino i osiadł w północnowłoskiej prowincji Lombardia. Pracował nad freskami na fasadzie Palazzo del Podesta (później zmienionego) w Bergamo, przedstawiającymi klasycystyczne postacie filozofów w skomplikowanej oprawie architektonicznej. Vasari (choć słabo poinformowany o tym okresie) podaje, że Bramante, po pracy w różnych miastach nad „rzeczami bez większych kosztów i o niewielkiej wartości”, udał się do Mediolanu, „aby zobaczyć katedrę”. Warsztat katedralny, w którym na zmianę pracowali włoscy, niemieccy i francuscy rzemieślnicy, stanowił ważne centrum wymiany wiedzy, metod planowania i technik. Ponadto Mediolan był wielką i bogatą metropolią, stolicą państwa rządzonego przez Ludovica Sforzę, zwanego Il Moro, a architektura renesansowa była towarem importowanym. Miasto stanowiło więc szansę dla młodego i aktualnego architekta, jakim był Bramante.
Pierwszym dziełem architektonicznym, które można z całą pewnością przypisać Bramantemu, jest projekt: odbitka wykonana w 1481 r. przez mediolańskiego rytownika Bernardo Prevedari z rysunku Bramantego przedstawiającego zrujnowaną świątynię z postaciami ludzkimi. Mniej więcej w tym samym czasie Bramante pracował nad kościołem Santa Maria presso San Satiro, pierwszą budowlą przypisywaną mu z całą pewnością. Obok pewnego przywiązania do lokalnego smaku, kościół ten wykazuje ślady wpływów Albertiego, Mantegni, Brunelleschiego i szkoły z Urbino. Ten ostatni wpływ jest szczególnie widoczny w jego chórze, który został namalowany w perspektywie, aby dać złudzenie znacznie większej przestrzeni. Być może z tego samego okresu (ok. 1480-85) pochodzi dekoracja Bramantego pokoju w Casa Panigarola w Mediolanie (fragmenty w Brera, Mediolan), na którą składają się dekoracje architektoniczne oraz postacie mężczyzn walczących w obronie, oddane za pomocą iluzjonistycznej perspektywy. Wydaje się, że podobne eksperymenty, być może również w tych samych latach, Bramante przeprowadził na fasadach budynków, takich jak Casa Fontana, zwana później Silvestri, w Mediolanie.
W 1488 roku Bramante, wraz z kilkoma innymi architektami, został poproszony przez kardynała Ascanio Sforzę, brata Ludovica Sforzy i biskupa Pawii, o sporządzenie nowego planu katedry w Pawii. Bramante w tym okresie wielokrotnie udawał się do tego miasta i to prawdopodobnie pod jego kierunkiem wykonano kryptę i dolną część budynku.
Bramante, jak się wydaje, utrzymywał bliskie stosunki z Leonardem da Vinci. W 1482 r. Leonardo odwiedził Mediolan z Florencji, a w 1490 r. zarówno Bramante, jak i Leonardo byli zajęci problemami stylistycznymi i konstrukcyjnymi tiburio, czyli wieży przejazdowej, katedry mediolańskiej. Od 1487 do 1490 roku można udokumentować szereg wzajemnych wymian. Z tego okresu (1490) pochodzi jedyne pisemne świadectwo idei architektonicznych Bramantego, które składa się z raportu na temat problemu tiburio. Bramante analizował różne rozwiązania (wśród nich jedno własne, na planie kwadratu), wykazując koncepcję architektury bardzo zbliżoną do koncepcji Albertiego.
Bramante cieszył się już przychylnością Ludovica i Ascanio Sforzy, a także wpływowych dworzan. Jego skromna pensja i nieregularność wypłat nie pozwalały mu jednak na luksusowe życie. Kontaktował się nie tylko z artystami, ale także z humanistami i poetami z dworu Sforzów, a sam pisał wiersze. Podobnie jak Leonardo, brał udział w wystawianiu spektakli na dworze Sforzów, np. z okazji chrztu w 1492 r.
Architektura coraz bardziej dominowała w jego zainteresowaniach, ale nie zrezygnował z malarstwa. Z wielu dzieł przypisywanych mu przez różnych XVI-wiecznych pisarzy, nie zachowało się jednak żadne. Jedynym zachowanym obrazem sztalugowym, który został mu przypisany, jest Chrystus na kolumnie w opactwie w Chiaravalle (ok. 1490). Fresk w złożonym otoczeniu architektonicznym (ok. 1490-92) w Castello Sforzesco w Mediolanie jest prawdopodobnie jego autorstwa, przy współpracy jego ucznia Il Bramantino.
Począwszy od 1492 r., Bramante został powierzony przez Ludovica i Ascanio Sforzę do przebudowy canonica (probostwo) Sant’Ambrogio w Mediolanie. Prace przerwał upadek Ludwika, a choć wznowiono je w XVI wieku, wykonano tylko jedną stronę budynku. Choć odpowiedzialności Bramantego nie da się udowodnić, to prawdopodobnie od niego pochodzi pomysł nowej trybuny (prezbiterium) dla Santa Maria delle Grazie; przeznaczona na mauzoleum grobowe Sforzów, trybuna stanowiła część ogólnego projektu przebudowy całego kościoła, rozpoczętego w 1492 roku. Bramante mógł również zaplanować malowaną dekorację wnętrza, ale wykonanie i doprecyzowanie szczegółów, szczególnie na zewnątrz, zostało prawdopodobnie wykonane przez mistrzów lombardzkich.
Działalność Bramantego w latach 1490-tych, zanim ostatecznie opuścił Mediolan i udał się do Rzymu, jest sporadycznie udokumentowana. Przypuszcza się, że latem 1492 r. przebywał we Florencji, studiując dzieła Brunelleschiego, zważywszy na dobitnie brunelleschiański charakter kanonika Sant’Ambrogio. W 1493 roku sporządził dla Ludovica raport na temat niektórych fortyfikacji na granicy szwajcarskiej.
Jego ostatnie lata w Lombardii były naznaczone niespokojną aktywnością, która charakteryzowała pozostałą część jego kariery. Prawdopodobnie był odpowiedzialny za projekt placu w Vigevano (zrealizowany w latach 1492-1494, częściowo przekształcony pod koniec XVII w.), malowaną dekorację architektoniczną na arkadowych fasadach, które wyznaczały jego granice, oraz za projekty innych budowli kompleksu Vigevano, a także malowaną dekorację (która zaginęła) wnętrza zamku w tym samym mieście. Z tego okresu musi pochodzić również kryte przejście (ponticella) dla Castello Sforzesco w Mediolanie, a z 1497 r. fasada kościoła Santa Maria Nascente ad Abbiategrasso (niedaleko Mediolanu). W latach 1497-1498, oprócz kaplicy (później zmienionej) Sant’Ambrogio w Mediolanie, pracował nad klasztorem cystersów wznoszonym w Mediolanie pod patronatem Ascanio Sforzy; podobnie jak prace nad kanoniką, zostały one zawieszone w 1499 r. i są niedokończone.
Obdarzony niezwykle chłonnym charakterem, Bramante nie był bynajmniej odporny na wpływy innych artystów działających w Mediolanie. Wpływ na niego miały również studia nad zabytkami lombardzkimi z późnego okresu starożytnego i karolińskiego, których pamięć miała mu się przydać w Rzymie. I odwrotnie, obecność Bramantego (wraz z Leonardem) w Mediolanie miała fundamentalne znaczenie dla późniejszego rozwoju artystycznego tego miasta.