Desde hace más de dos décadas, como investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), se dedica a editar repertorio poético-musical inédito del siglo XVII y a estudiar su lenguaje musical. Asimismo, desde el año 2000, sus investigaciones son de carácter interdisciplinario con una metodología propia y creada, junto con la filóloga Lola Josa, para poder editar el arte poético-musical de los cancioneros más importantes del Barroco: el Libro de tonos humanos (1655-1656) y el Cancionero poético-musical de Lisboa, y otras antologías como el Manojuelo poético-musical de Nueva York, recopiladas por los propios investigadores.

A su vez, ha sido el creador de una línea de transferencia de conocimiento a la sociedad en el ámbito de las Humanidades con la creación de Música poética, la colección de música antigua del CSIC de la que es director, y con la que ha merecido galardones y varios reconocimientos internacionales. Gracias a él, el conocimiento del tono humano barroco se está difundiendo con el tratamiento metodológico que requiere su arte poético-musical.

• Íncipit de poesía española musicada, ca. 1465 - ca. 1710. Madrid, Sociedad Española de Musicología, 2000 (ISBN 84-86878-70-5).

• Mariano Lambea y Lola Josa (eds.): La música y la poesía en cancioneros polifónicos del siglo XVII. (V). Cancionero Poético-Musical Hispánico de Lisboa. Madrid, Sociedad Española de Musicología - CSIC, 2006, vol. II (ISBN 84-86878-05-5).
• Mariano Lambea y Lola Josa (eds.): La música y la poesía en cancioneros polifónicos del siglo XVII. (IV). Libro de Tonos Humanos (1655-1656). Madrid, CSIC, 2005, vol. III (ISBN 84-00-08333-4).
• Mariano Lambea y Lola Josa (eds.): La música y la poesía en cancioneros polifónicos del siglo XVII. (III). Cancionero Poético-Musical Hispánico de Lisboa. Madrid, Sociedad Española de Musicología, 2004, vol. I (ISBN 84-86878-85-3).
• Mariano Lambea y Lola Josa (eds.): La música y la poesía en cancioneros polifónicos del siglo XVII. (II). Libro de Tonos Humanos (1655-1656). Madrid-Barcelona, CSIC, 2003, vol. II (ISBN 84-00-08183-8.
• Mariano Lambea y Lola Josa (eds.): La música y la poesía en cancioneros polifónicos del siglo XVII. (I). Libro de Tonos Humanos (1655-1656). Barcelona, CSIC, 2000, vol. I (ISBN 84-00-07881-0).

Revistas, Actas de congresos, Jornadas y Obras colectivas

• Mariano Lambea: «Música para teatro en los cancioneros poético-musicales del Siglo de Oro», En torno al Teatro del Siglo de Oro. Jornadas XVIII-XX. (Almería, del 5 al 7 de abril de 2002). Antonio Serrano y Olivia Navarro (eds.). Almería: Instituto de Estudios Almerienses, 2006, pp. 125-143 (ISBN 84-8108-329-1).
• «Procesos intertextuales y adaptaciones musicales para las aventuras de don Quijote», Edad de Oro Cantabrigense. (Actas del VII Congreso de la Asociación Internacional Siglo de Oro «AISO». Cambridge, 18-22 de julio de 2005). Anthony Close (ed.). Madrid, Iberoamericana Editorial Vervuert, 2006, pp. 399-405 (ISBN 84-8489-287-5).
• Mariano Lambea y Lola Josa: «La traza con que "hará la música milagros": un tono del maestro Capitán para unas décimas de Lope de Vega», Revista de Musicología, XXVIII, 2 (2005). (Actas del VI Congreso de la Sociedad Española de Musicología. Oviedo, 17-20 de noviembre de 2004), pp. 1255-1163 (ISSN 0210-1459).
• Lola Josa y Mariano Lambea: «El juego entre el arte poético y el arte musical en el romancero lírico español de los Siglos de Oro», Actas del XIV Congreso de la Asociación Internacional de Hispanistas (New York, 16-21 de julio de 2001). Edición de Isaías Lerner, Robert Nival y Alejandro Alonso. Newark, Delaware, Juan de la Cuesta, 2004, vol. II, pp. 311-325 (ISBN 1-58871-047-5).
• Mariano Lambea y Lola Josa: «Notas sobre el estudio y la edición del "Cancionero Poético-Musical Hispánico de Lisboa"», Actas de las III Jornadas Nacionales de Música, Estética y Patrimonio (Xàtiva, 4-6 de julio de 2003). Revisión de Francisco Carlos Bueno Camejo y Josep Antoni Alberola i Verdú. Xàtiva, Excm. Ajuntament de Xàtiva, 2004, pp. 45-86 (Depósito Legal: V-3255-2004).
• Lola Josa y Mariano Lambea: «Una variante, un reino. Francisco Manuel de Melo y el romancero lírico», Memoria de la palabra. Actas del VI Congreso de la Asociación Internacional Siglo de Oro (Burgos-La Rioja, 15-19 de julio de 2002). Editadas por María Luisa Lobato y Francisco Domínguez Matito. Madrid-Frankfurt, Iberoamericana-Vervuert, 2004, vol. II, pp. 1093-1108 (ISBN 84-8489-093-7).
• Lola Josa y Mariano Lambea: «Las trazas poético-musicales en el romancero lírico español», Edad de Oro, XXII (2003), pp. 29-78 (Actas del Seminario Internacional «Literatura y música en los Siglos de Oro». Madrid-Cuenca, 8-12 de abril de 2002) (ISSN 0212-0429).
• Mariano Lambea: «Estribillos populares puestos en música en villancicos y romances sacros y profanos de finales del siglo XVI y principios del XVII», Patrimonio Musical. Artículos de Patrimonio Etnológico Musical. Granada, Centro de Documentación Musical de Andalucía, 2002, pp. 245-265 (ISBN 84-8266-883-X).
• Mariano Lambea y Lola Josa: «Música y poesía en el Libro de Tonos Humanos (1655-1656). Necesidad de la metodología interdisciplinaria para su edición», Campos interdisciplinares de la musicología (V Congreso de la Sociedad Española de Musicología, Barcelona, 25-28 de octubre de 2000). Edición de Begoña LOLO. Madrid, Sociedad Española de Musicología, 2002, vol. II, pp. 1155-1165 (ISBN 84-86878-77-2).
• Lola Josa y Mariano Lambea: «Poemas para música de Francisco Manuel de Melo», Bulletin Hispanique, 2 (2001), pp. 427-448 (ISSN 0007-4640. ISBN 2-85276-078-9).
• Mariano Lambea: «Un ejemplo ilustrativo del proceso de cambio entre el villancico renacentista y el barroco», Anuario Musical, 56 (2001), pp. 59-73 (ISSN 0211-3538).
• Mariano Lambea: «Apuntes sobre el conceptismo sacro en los villancicos de Joan Pau Pujol (1570-1626)», Revista de Literatura, LXII, 123 (2000), pp. 41-60 (ISSN 0034-849).
• Mariano Lambea: «Una ensalada anónima del siglo XVII de los Romances y letras de a tres vozes (Biblioteca Nacional de Madrid)», Anuario musical, 51 (1996), pp. 72-110 (ISSN 0211-3538).

• El gran burlador. Música para el mito de don Juan (CD). Texto, selección y adaptación de obras poéticas y musicales a cargo de Lola Josa y Mariano Lambea. La Grande Chapelle. Director: Ángel Recasens. Lauda Música, LAU 006, 2007 (CSIC, Música poética, 2).
• El vuelo de Ícaro. Música para el eros barroco (CD). Texto, selección y adaptación de obras poéticas y musicales a cargo de Lola Josa y Mariano Lambea. La Grande Chapelle. Director: Ángel Recasens. Lauda Música, LAU 003, 2005 (CSIC, Música poética, 1).
• Entre aventuras y encantamientos. Música para don Quijote (CD). Texto, selección y adaptación de obras poéticas y musicales a cargo de Lola Josa y Mariano Lambea. La Grande Chapelle. Director: Ángel Recasens. Lauda Música, LAU 001, 2005 (Comunidad de Madrid, Mvsica antiqva, 8).

• IMF-CSIC: Mariano Lambea Castro