לאחר שובו לארץ (1965) לימד בחוג ללימודי אפריקה ולימודי האסלאם באוניברסיטה העברית, ומ-1968 ועד 1978 ריכז את החוג החדש ללימודי אפריקה לתואר שני.
בין השנים 1978–1981 כיהן כדקאןהפקולטה למדעי הרוח באוניברסיטה. לאחר מכן, בין השנים 1982–1987 כיהן גם כראש מכון בן-צבי לחקר קהילות ישראל במזרח. במהלך אותה תקופה שימש גם כמנהל של התוכנית לקידום דיפלומטים צעירים של משרד החוץ באוניברסיטה העברית במימון קרן רוטשילד, וחבר בוועדה לתכנון ותקצוב של המועצה להשכלה גבוהה (ות"ת). בין 1979–1998 היה יו"ר ועד החברה המזרחית הישראלית ומ-1998 כיהן כנשיא החברה.
במשך השנים פרסם מחקרים רבים על דת האסלאם בכלל ועל האסלאם באפריקה בפרט. כמו כן היה מעורב שנים רבות בחקר קהילות ישראל במזרח. על שמו "המרכז לחקר האסלאם על שם נחמיה לבציון" באוניברסיטה העברית בירושלים. ארכיונו האישי שמור בספרייה הלאומית.[2]
שמואל נח אייזנשטדט, על נחמיה לבציון כחוקר הציוויליזציה האסלאמית" (דברים שנאמרו במושב מיוחד של החברה המזרחית הישראלית לזכרו של פרופ' לבציון שנערך במכון ון ליר בירושלים ב 13 בנובמבר 2003), בתוך: אהרן ליש (עורך), האסלאם: המרת דת, צופיות, תחייה ורפורמה: קובץ מאמרים לזכרו של נחמיה לבציון, מכון ון ליר והקיבוץ המאוחד, ירושלים, תשע"ב, עמ' 21–24 (גרסה מקוונת של הספר (לבעלי הרשאה), באתר "כותר")