Lorenzo Donatiello è, dal 1993, Professore Ordinario (Straordinario nel periodo 1990-1993) di Informatica presso l'Università di Bologna. Dal 1984 al 1990 è stato Ricercatore di Informatica presso la Facoltà di Scienze MM.FF.NN. dell'Università di Pisa. Nel periodo marzo 1983-aprile 1984 e luglio 1986-settembre 1986 è stato visiting scientist presso il T.J. Watson Research Center dell'IBM, Yorktown Heights, New York, USA.
Dal novembre 1994 al novembre 1997 è stato Presidente del Consiglio di Corso di Laurea in Informatica, Facoltà di Scienze MM.FF.NN, Università di Bologna. Dal novembre 2001 all'ottobre 2004 è stato Direttore del Dipartimento di Scienze dell' Informazione, Università di Bologna e dal 2004 al 2010 è stato Preside della Facoltà di Scienze MM.FF.NN. dell'Università di Bologna.
Dal 2007 al 2010 è stato Presidente del Consorzio Università - Città di Bologna e dal 2004 al 2014 è stato membro del CdA/ Consiglio Scientifico di Almaweb/Alma Graduate School.Dal 1997 al 2000 è stato membro del Consiglio Scientifico del Gruppo Nazionale per l'Informatica Matematica (GNIM) del CNR.
Dal 2008 al 2009 è stato Presidente della Commissione Ricerca Scientifica dell’Università di Bologna.Dal 2014 al 2017 è stato membro (espressione delle Università operanti in Emilia-Romagna) del CdA di Aster (Azienda Sviluppo Tecnologico Emilia Romagna).
E' membro dell'IFIP WG 7.3, ed è stato dal 2004 al 2017 Associate Editor della rivista Performance Evaluation (North Holland). E’ membro dell’Accademia delle Scienze di Bologna.
I suoi interessi di ricerca riguardano i Sistemi Distribuiti, la Simulazione, la Valutazione delle Prestazioni di Sistemi di Elaborazione e di Comunicazione, le Reti Wireless e i Sistemi Mobili.
Nell’ambito dell’attività di ricerca ha partecipato e partecipa a vario titolo a progetti di ricerca nazionali e internazionali Svolge attività di revisore per prestigiose riviste e conferenze internazionali, è stato ed è membro del comitato di programma, di conferenze e workshop internazionali.
Ha svolto e svolge attività di revisione e valutazione di progetti di ricerca finanziati da enti nazionali e internazionali.