McCartan, som nu har gjort sju mål i sina senaste 10 matcher - fem från fri-kicks - sparkade hem från 20 meter i 89: e minuten för att förlänga Stanleys unbeaten körning till 10 matcher.
Grimsby hade tittat på kursen för seger tack vare att ersätta Akwasi Asantes första liga mål.
Asante, som gjorde 12 mål för Solihull Moors innan undertecknandet för Mariners i januari, gjorde plats för sig själv till höger om straffområdet innan du skjuter bollen hem i 70: e minuten.
Stanley hade träffat träarbete två gånger innan det med Hull låne försvarare Harvey Rodgers avfyrar en lång sikt insats mot en post och Matty Pearson skramla crossbar med en lång räckvidd strejk.
Dutchman Asante, en 57-minuters ersättare för Scott Vernon, nästan hävdade en vinnare i den andra minuten av extra tid när han nekades av en fantastisk räddning från Aaron Chapman.
Matcha stöd som tillhandahålls av Pressföreningen.
Matchen slutar, Accrington Stanley 1, Grimsby Town 1.
Andra halvlek, Accrington Stanley 1, Grimsby Town 1.
Försök missade. Jonathan Edwards (Accrington Stanley) vänster fotade skott från mitten av lådan är för hög.
Hörnet, Accrington Stanley. Förföljd av James McKeown.
Försöket räddades. Sean McConville (Accrington Stanley) höger fotad skott från mitten av lådan sparas i mitten av målet.
Försöket räddades. Akwasi Asante (Grimsby Town) höger fotade skott från mitten av lådan sparas i nedre högra hörnet.
Försök missade. Akwasi Asante (Grimsby Town) höger fotade skott från höger sida av lådan missar till vänster.
Försök missade. Matty Pearson (Accrington Stanley) höger fotade skott från utsidan lådan är hög och bred till vänster.
Försöket räddades. Akwasi Asante (Grimsby Town) höger fotade skott från mitten av lådan sparas i nedre vänstra hörnet.
Handboll av Jordan Clark (Accrington Stanley).
Mål!  Accrington Stanley 1, Grimsby stad 1. Shay McCartan (Accrington Stanley) från en frispark med en höger fotad skott till övre vänstra hörnet.
Sean McConville (Accrington Stanley) vinner en frispark i anfallshalvan.
Foul av Zak Mills (Grimsby stad).
Hörnet, Accrington Stanley. Förföljd av Zak Mills.
Substitution, Grimsby stad. Shaun Pearson ersätter Gavin Gunning.
Gavin Gunning (Grimsby Town) visas det gula kortet.
Shay McCartan (Accrington Stanley) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Foul av Chris Clements (Grimsby stad).
Foul av Jonathan Edwards (Accrington Stanley).
Zak Mills (Grimsby Town) vinner en frispark i anfallshalvan.
Försening i match James McKeuwn (Grimsby Town) på grund av en skada.
Hörnet, Accrington Stanley. Förföljd av Danny Andrew.
Försök blockerat. Jonathan Edwards (Accrington Stanley) höger fotade skott från höger sida av lådan är blockerad.
Försök missade. Matty Pearson (Accrington Stanley) huvudet från mitten av lådan är bara lite för hög.
Hörnet, Accrington Stanley. Förföljd av Danny Andrew.
Substitution, Accrington Stanley. Jonathan Edwards ersätter Janoi Donacien.
Försök missade. Jordan Clark (Accrington Stanley) höger fotade skott från utsidan lådan är hög och bred till höger.
Försök blockerat. Shay McCartan (Accrington Stanley) höger fotade skott utanför lådan är blockerad.
Substitution, Grimsby stad. Tom Bolarinwa ersätter Jamey Osborne.
Foul av Gavin Gunning (Grimsby stad).
Billy Kee (Accrington Stanley) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Billy Kee (Accrington Stanley) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Foul av Gavin Gunning (Grimsby stad).
Mål!  Accrington Stanley 0, Grimsby stad 1. Akwasi Asante (Grimsby Town) vänster fotade skott från utsidan av lådan till nedre högra hörnet. Hjälpt av Jamey Osborne.
Matty Pearson (Accrington Stanley) vinner en frispark i anfallshalvan.
Foul av Jamey Osborne (Grimsby stad).
Foul av Noor Husin (Accrington Stanley).
Chris Clements (Grimsby Town) vinner en frispark i anfallshalvan.
Foul av Dominic Vose (Grimsby stad).
Matty Pearson (Accrington Stanley) vinner en frispark i anfallshalvan.
Shay McCartan räddade en poäng för Accrington med en sen frispark i dragningen med en annan mellanbordssida Grimsby.