Sélectionné à dix-neuf reprises en équipe de France d'athlétisme, Lionel Malingre remporte la médaille d'or du relais 4 × 2 tours lors des Championnats d'Europe en salle 1973 de Rotterdam, associé à Lucien Sainte-Rose, Francis Kerbiriou et Patrick Salvador. Il obtient une médaille d'argent dans cette même épreuve en 1974.