Né à Montpellier, Charles Martin étudie à l’École des Beaux-Arts dans cette ville, puis à l’Académie Julian à Paris, avant d’entrer dans l’atelier de Fernand Cormon. Il fait ses débuts dans des magazines humoristiques et dans des revues d’élégance françaises (Le Sourire, La Vie parisienne). À partir du début des années 1910 il collabore à La gazette du bon ton, à Femina et à des revues américaines ( Harper’s bazaar, Vanity Fair). Devenu un des acteurs majeurs de la renaissance des arts décoratifs en France, il dessine des flacons de parfumerie, des meubles, des papiers peints et des affiches de réclame ou des brochures publicitaires (genre auquel il faut ajouter les célèbres Monseigneur le vin, réalisé pour les Entreprises Nicolas en 1924-1927 (5 volumes) et la brochure de Jean Cocteau qui célèbre les métiers de l’édition française, alors à leur apogée (Soignez la gloire de votre firme…, Paris, Draeger, 1924 : c’est la grande période des livres modernes illustrés, pendant laquelle les artistes du livre français s’exportent aux États-Unis)…

Principalement pendant les années 1920-1930, il illustre plusieurs livres (au total une vingtaine environ), soit des classiques de la littérature française, soit des modernes : Mon cheval, mes amis et mon amie de Marcel Astruc (Paris, La Renaissance du Livre, 1921), L’illusion héroïque de Tito Bassi d’Henri de Régnier (Paris, La Roseraie, 1925), Les silences du colonel Bramble d’André Maurois (Bruxelles, Éditions du Nord, 1929), les Contes et Nouvelles de La Fontaine (en 2 volumes : Paris, Librarie de France, 1929), les Œuvres d’Alfred de Musset (en 10 volumes, chez le même éditeur, 1930), enfin, l’Histoire de Manon Lescaut et du chevalier des Grieux de l’abbé Prévost (Paris, La Méridienne, 1934)…
Il meurt à Paris, cette dernière année, à l’âge de cinquante ans.

Ses techniques favorites sont l’eau-forte et le pochoir. Influencé par le cubisme, son style épuré est caractérisé par un trait précis, non dénué d’une certaine ironie, qui est certainement à rapprocher de celui de Georges Lepape. Francis Carco écrit de lui : « Chaque production nouvelle de cet artiste, d’ailleurs, vaut la surprise d’une trouvaille, importante ou menue. Ici c’est la grâce d’une arabesque, le caprice d’une mise en place inattendue. Plus loin, un costume, une attitude.»​