Nel 2014 è stato confermato, ottenendo il seggio grazie alla rinuncia dell'allora sindaco di Verona, Flavio Tosi all'epoca leghista, primo degli eletti nel Carroccio. Nel corso del secondo mandato ha fatto parte della Commissione per le libertà civili, giustizia e affari interni, e della delegazione per le relazioni con l'Iraq. Da sempre a stretto contatto con Matteo Salvini, che lo ritiene il suo «stratega» politico, nel febbraio 2016 Fontana è stato nominato vicesegretario della Lega. Nel giugno dello scorso anno, con l'elezione di Federico Sboarina a primo cittadino di Verona, è stato nominato vicesindaco, con le deleghe alle politiche per la casa, relazioni internazionali, fondi Ue, veronesi nel mondo, smart city, mantenendo l'incarico al Parlamento Europeo.
Incarico che ha invece lasciato dopo il voto del 4 marzo, quando è stato eletto deputato alla Circoscrizione Veneto.
Il 29 marzo Lorenzo Fontana è stato eletto vicepresidente della Camera ed ha poi rinunciato all'incarico di vicesindaco di Verona, dimettendosi. Nel 2018 ha pubblicato anche il suo primo libro, «La culla vuota della civiltà. All'origine della crisi» scritto a quattro mani con il banchiere Ettore Gotti Tedeschi e con la prefazione di Matteo Salvini. È sposato con Emilia Caputo, napoletana, assistente al Parlamento Europeo, dalla quale ha avuto una figlia, Angelica. È tifoso dell'Hellas Verona.