Der promovierter Kirchenrechtler trat 1962 in den diplomatischen Dienst des Heiligen Stuhls ein. Er arbeitete in den Anfangsjahren in den Vatikanbotschaften in Nicaragua, den Philippinen, dem Libanon, Kanada und Brasilien. Von 1980 bis 1986 war er päpstlicher Nuntius für Thailand und weitere südostasiatische Länder.
Einen Namen machte sich Martino als Ständiger Vertreter bei den Vereinten Nationen in New York (1986-2002). Anschließend machte ihn Papst Johannes Paul II. zum Präsidenten des vatikanischen Rates Iustitia et Pax. 2006 wurde der Rat mit dem damaligen Päpstlichen Rat für Migrantenseelsorge vereint, wodurch Martino auch dessen Leitung übernahm.
Altersbedingter Amtsverzicht
2003 wurde Martino ins Kardinalskollegium aufgenommen. 2009 nahm Benedikt XVI. seinen altersbedingten Amtsverzicht an.
