A forma correta de escrita é sombrio de acordo com a Língua Portuguesa.

Ou seja, é escrito com a vogal “o”; a divisão silábica é som.bri.o

Sombrio significa cheio de sombra; lúgubre; turvo; monótono. Diz-se também do lugar onde não bate o Sol.

A sala onde jantamos tinha um aspecto sombrio e medieval!
Cada signo tem seu lado sombrio, muitas vezes escondidos pelo horóscopo.

Sinónimos de sombrio: lúgubre, turvo, monótono, escuro, negro, obscuro, medonho, fúnebre, nebuloso, soturno, tétrico, triste.

Sombril está incorreto.

A dúvida advém do neologismo (criação de uma palavra ou expressão nova) de “sombra + bombril (palha-d’aço)” = sombril mas não vingou; o termo “sombril” não é válido.


Referências

Advém da construção sombra + io.