Din 1919 a fost profesor de istoria artei la Universitatea din Torino, iar din 1931 este succesorul tatalui sau la Universitatea din Roma, dupa ce cu un an inainte, la un deceniu de la moartea artistului, Venturi organizase o impresionanta retrospectiva Modigliani la Venetia, bazata pe colectia lui Riccardo Gualino. Dupa ce intra in conflict cu autoritatile fasciste, Venturi alege exilul si se stabileste initial la Paris, unde continua cercetarea, redacteaza catalogul raisonne al operei lui Cezanne si in cele din urma, dupa instalarea regimului de la Vichy, paraseste Franta si se stabileste pana la sfarsitul razboiului la New York, unde este invitat sa sustina cursuri si prelegeri la mai multe universitati americane. Se intoarce la Roma la finalul conflagratiei, reluandu-si locul la catedra de istorie a artei. Moare in 1961 la Roma. A fost tatal lui Franco Venturi, istoric si jurnalist.
Lionello Venturi a publicat studii despre arta primitiva, Cezanne, Pissarro, impresionism, Roualt sau Marc Chagall, iar printre cartile sale traduse si in limba romana se numara De la Manet la Lautrec, Istoria criticii de arta, Pictori moderni si Cum sa intelegem pictura.