Seine Ausbildung absolvierte Andreas Lichtenberger in der Schauspielabteilung der Staatlichen Hochschule für Musik und Darstellende Kunst in Stuttgart. Er spielte zunächst sieben Jahre im Ensemble des Schauspielhauses der Staatstheater Stuttgart, bis er das Genre wechselte und zu einem der gefragtesten deutschen Musicaldarsteller wurde. Seine Stimme bildete er bei Marc Garcia und Kristina Gloge aus, seit 2012 studiert er auch bei Ks. Hilde Zadek in Wien. In Stuttgart, Essen und Berlin war er in Mamma Mia! als Sam und Bill zu sehen, in Mannheim gab er den Moonface Martin in Anything Goes und mit dem Wittenbrink-Liederabend Mozart Werke Ges.m.b.H. tourte er durch die Republik. In Hamburg kreierte er Kerchak in der deutschsprachigen Erstaufführung von Disneys Tarzan und ist auch auf der Cast-CD in dieser Rolle zu hören. Weitere Stationen waren die Titelrolle von Der Mann von La Mancha in Nürnberg und St. Gallen, Axel Staudach (Ich war noch niemals in New York) im Wiener Raimundtheater, Edna Turnblad (Hairspray) bei den Freilichtspielen Tecklenburg, Fred/Petruchio (Kiss Me, Kate) beim Sommerfestival Kittsee und in der Wiener Volksoper sowie die Titelpartien der Rockoper Jedermann bei den Erfurter Domstufen-Festspielen und des Musicals Shrek in Düsseldorf, Berlin, München, Zürich und Wien. Außerdem ist Lichtenberger in verschiedenen Serien und Filmen bei ARD, ZDF und SAT1 zu sehen, zuletzt in der Serie Soko Donau/Wien und im Kinofilm Shots 1.2 sowie als Sprecher in Dokumentarfilmen und Radioproduktionen zu hören. Mit dem Pianisten Harald Lierhammer bildet er das Chanson-Duo HaLALi und tritt mit dem Kontrabassisten-Ensemble Bassiona Amorosa auf.
Zuletzt verkörperte Andreas Lichtenberger von 2021 bis 2022 den Zauberer von Oz in der Neuinszenierung von Wicked am Stage Theater Neue Flora in Hamburg, bevor er als Erzdiakon Frollo in Disneys Der Glöckner von Notre Dame ans Ronacher zurückkehrte. Es folgten Radbod in Bonifatius beim Musicalsommer Fulda und Falco-Manager Horst Borck in Rock Me Amadeus am Ronacher in Wien. Im Sommer 2026 ist er als Baron Weps in der Operette Der Vogelhändler in der Sommerarena in Baden bei Wien zu sehen.
Am Theater Magdeburg debütierte Andreas Lichtenberger 2016 erfolgreich als Albin/Zaza im Musical Ein Käfig voller Narren und 2019 als Tewje in Anatevka. In der aktuellen Spielzeit kehrt er als Tewje nach Magdeburg zurück.