นายสมบัติ ธำรงธัญวงศ์ รับราชการเป็นอาจารย์ประจำคณะรัฐประศาสนศาสตร์ สถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์
เคยดำรงตำแหน่งคณบดี และผู้อำนวยการหลักสูตรปริญญาเอกนานาชาติ
นอกจากนี้ยังเคยดำรงตำหน่งกรรมการการเคหะแห่งชาติ และกรรมการองค์การอุตสาหกรรมป่าไม้อีกด้วย
ในปี พ.ศ. 2550 นายสมบัติ ธำรงธัญวงศ์ ได้รับแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งอธิการบดีสถาบันบัณฑิตพัฒนาบริหารศาสตร์ และเป็นอธิการบดีที่มีความใกล้ชิดกับพรรคประชาธิปัตย์ เคยได้รับการสนับสนุนให้เป็นประธานปฏิรูปการเมืองในช่วงที่ผ่านมา
ในปี พ.ศ. 2559 ได้รับมติเอกฉันท์แต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งอธิการบดีมหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์