Отец будущего наставника сборной Бельгии Роберто Мартинеса, выходца из каталонского Балагера, играл в футбол и тренировал клубы низших испанских дивизионов. Мартинес-младший пошел по его стопам, однако добился куда более значимых результатов.

Свою футбольную карьеру Роберто начал в родном городе, играя за команду "Балагер" на позиции полузащитника. Затем был "Реал Сарагоса", за который испанец провел лишь одну встречу.

Вскоре он решил перебраться в Англию, где стал выступать за клуб третьего дивизиона "Уиган". Проведя там шесть лет, Мартинес на один сезон перебрался в шотландский "Мотеруэлл". Затем полузащитник вернулся в английский чемпионат, где поиграл за "Уолсолл" и валлийский "Суонси Сити". Профессиональную карьеру игрока он завершил в "Честер Сити" в 2007 году.

Тогда же ему поступило предложение возглавить "Суонси Сити". В первом полноценном сезоне в качестве главного тренера Мартинесу удалось одержать победу в Первой лиге и завоевать путевку в Чемпионшип. В 2009 году испанский специалист уже тренировал команду премьер-лиги "Уиган". Наивысшего успеха с ней он добился в сезоне-2012-2013, когда впервые в истории клуба завоевал Кубок Англии, обыграв в финале "Манчестер Сити". Правда, в том же году "Уиган" покинул премьер-лигу.

5 июня 2013 года Мартинес подписал контракт с ливерпульским "Эвертоном". В дебютном сезоне команда под его руководством заняла пятое место, добившись права играть в еврокубках. Однако затем дела пошли заметно хуже, и по окончании сезона-2015/16 испанец был уволен.

А уже 3 августа 2016 года Роберто Мартинес был назначен на пост главного тренера сборной Бельгии. Под его руководством "красные дьяволы" первыми из европейских команд обеспечили себе путевку на чемпионат мира 2018 года в России. В десяти матчах отборочного турнира команда испанского специалиста одержала девять побед и лишь однажды довольствовалась ничьей, досрочно выиграв свою группу.