Неговата епична фентъзи поредица „Песен за огън и лед“ е вдъхновена от Войната на розите, поредицата „Прокълнатите крале“ на френския писател Морис Дрюон и романа „Айвънхоу“ на шотландския писател Уолтър Скот. Въпреки че първоначално Мартин замисля само три тома, към 2020 г. томовете вече са пет и предстои да излязат още два. Първият от тях – „Игра на тронове“ е публикуван през 1996 г., последван от „Сблъсък на крале“ през 1998 г. и „Вихър от мечове“ през 2000 г. През ноември 2005 г. излиза „Пир за врани“, станал най-продаваната книга на в. Ню Йорк Таймс. Том 5 – „Танц с дракони“ е публикуван на 12 юли 2011 г. и се превръща в международен бестселър, достигайки номер 1 в списъка с бестселъри на в. Ню Йорк Таймс, където остава в продължение на 88 седмици. Той достига до финалните номинации на Награда „Хюго“ за научна фантастика и фентъзи, Световната награда за фентъзи, Наградата „Локус“ и Британската награда за фентъзи, и печели Награда „Локус“ за най-добър фентъзи роман. Предстоят да излязат още два тома от поредицата – „Ветровете на зимата“ и „Мечта за пролет“.