Ông sinh quán ở Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên, lúc đầu học Trường Cao đẳng Mỹ thuật Đông Dương (khoá 13, 1943-1948) rồi di cư vào Nam theo học ở Trường Cao đẳng Kiến trúc ở Đà Lạt và Sài Gòn, tốt nghiệp kiến trúc sư năm 1961. Khi nhà trường giải thể ở Đà Lạt ông trở về quê hương ngoài miền Bắc.

Là một người rất đam mê với kiến trúc truyền thống, từ khi nhà trường giải thể, ông đã dành ngót chục năm đi sâu tìm hiểu cái nôi của nền văn hoá giàu bản sắc và đọc rất nhiều những sách của người Pháp giới thiệu về kiến trúc cổ Việt Nam. Bằng đôi chân nhanh nhẹn, ông đã khảo sát và nghiên cứu, ghi chép rất công phu hầu hết những ngôi đình, chùa nổi tiếng ở nước ta như đình Đình Bảng, chùa Bút Tháp, chùa Dâu ở Bắc Ninh; đình Tây Đằng, Chu Quyến, chùa Tây Phương ở Sơn Tây; chùa Keo ở Nam Định, Thái Bình; chùa Láng, chùa Kim Liên, Hà Nội. Đặc biệt là ngôi chùa Vĩnh Nghiêm có từ đời Trần, nguyên là Tổ đình Phật giáo ở xã Đức La, Lạng Giang, Bắc Giang – một trung tâm truyền bá Phật giáo của Trúc Lâm Tam Tổ. Bộ sưu tập về kiến trúc dân gian của ông ngày thêm dày, thêm nặng, một vốn quý ít ai có được. 

Hiểu biết của ông vừa rộng vừa sâu, ông đã đúc kết tất cả những kiến thức giá trị ấy để viết thành cuốn sách Kiến trúc Phật giáo Việt Nam. Kiến thức uyên bác của ông được chính quyền thời đó biết đến và bổ nhiệm ông làm Giám đốc Viện Khảo cổ Sài Gòn. Song ông vẫn thích sáng tác kiến trúc, đặc biệt là kiến trúc chùa chiền để có dịp khai thác nhiều hơn vốn kiến thức về kiến trúc truyền thống dân tộc. Đến năm 1950 ông làm việc cho Sở Quốc gia Bảo tồn Cổ tích thời Quốc gia Việt Nam ở ngoài Bắc cho đến năm 1955.

Về mặt kiến trúc, ông được nhắc đến là người đầu tiên dùng vật liệu hiện đại bê tông để thực hiện một công trình mang dáng nét kiến trúc truyền thống Việt Nam. Công trình đầu tay và cũng nổi bật nhất, giá trị nhất, tiêu biểu nhất của kiến trúc sư Nguyễn Bá Lăng chính là tác phẩm kiến trúc chùa Vĩnh Nghiêm. Công trình này xây dựng từ năm 1964 đến năm 1971 mới xong về cơ bản toà Phật Điện, toà Bảo Tháp và Tam quan. Đây là ngôi chùa có quy mô vào loại lớn nhất ở Sài Gòn, khuôn viên trên 6000 mét vuông, toạ lạc ở 339 Nam Kỳ Khởi Nghĩa (Quận 3 – TP. HCM).

Từ năm 1956 đến 1975, ông làm tòng sự tại Viện Khảo cổ Sài Gòn chuyên về kiến trúc và mỹ thuật cổ truyền, kiêm cơ quan bảo trì của Viện. Ông rời Việt Nam năm 1974 và định cư tại Pháp cho đến khi mất vào năm 2005. Ông thọ 85 tuổi.

Những công trình tiêu biểu trong sự nghiệp của kiến trúc sư Nguyễn Bá Lăng:

1950-1955
– Trùng tu Trấn Ba Đình ở Đền Ngọc Sơn và tu sửa Đền Lý Quốc Sư (hợp tác với kiến trúc sư Nguyễn Gia Đức)
– Tu sửa Đền Tú Uyên, đền Voi Phục và đền Quán Thánh ở Hà Nội
– Dựng lại cầu Thê Húc năm 1953
– Lập họa đồ và trùng tu Chùa Một Cột năm 1955 sau khi Liên Hoa Đài bị phá sập năm 1954

1955-1975
– Chùa Xá Lợi năm 1958
– Xây đền thờ và Bảo tàng Kalong Chàm ở Phan Rí năm 1960
– Chùa Vĩnh Nghiêm, Sài Gòn 1964-1971
– Chùa An Quốc trong cư xá sĩ quan Chí Hòa, Sài Gòn năm 1972-1975
– Viện Đại học Vạn Hạnh
– Thiết kế trùng tu Đền thờ Nguyễn Huỳnh Đức ở thị xã Tân An
– Nới rộng thêm Bảo tàng Quốc gia Việt Nam ở Sài Gòn (nay là Bảo tàng Lịch sử Việt Nam), Viện Bảo tàng Huế và Bảo tàng Chàm ở Đà Nẵng
– Miếu Bà Chúa Xứ trên núi Sam, Châu Đốc năm 1973-1975 hợp tác với kiến trúc sư Huỳnh Kim Mãng

Sau năm 1975
– Chùa Quan Âm tại Paris (Champigny sur Marne), Pháp
– Chùa Tịnh Tâm tại Sèvres, ngoại ô Paris
– Liên Hoa đài tại Làng Mai, Pháp
– Việt Nam Phật quốc tự, Bồ Đề Đạo Tràng, Lâm Tỳ Ni, Ấn Độ

Những tác phẩm nghiên cứu nổi bật của kiến trúc sư Nguyễn Bá Lăng:
– Chùa xưa tích cũ
– Kiến trúc Phật giáo Việt Nam Tập I và II

Một số tác phẩm của Họa sĩ Nguyễn Bá Lăng

Một số hình ảnh của Họa sĩ Nguyễn Bá Lăng