Biyombo foi selecionado pelo Sacramento Kings como a 7ª escolha geral no Draft da NBA de 2011, mas seus direitos foram posteriormente negociados para o Charlotte Bobcats na mesma noite. Em 19 de dezembro de 2011, Biyombo assinou um contrato de vários anos com os Bobcats. Depois de obter uma média de cinco pontos por jogo nas duas primeiras temporadas com Charlotte, os minutos de Biyombo e a produção subsequente caíram drasticamente na temporada de 2013-14, quando ele caiu em desgraça com o técnico Steve Clifford, com uma média de apenas 2,9 pontos em 13,9 minutos por jogo.