Ursprünglich war Rombach-Martelingen ein Teil von Martelingen, wurde aber mit Ziehung der luxemburgisch-belgischen Grenze in Folge der Belgischen Revolution entlang der Straße Bastogne (Bastnach)-Arlon (Arel) im Jahr 1839 vom Ortskern getrennt. Martelingen wurde belgisch, Rombach-Martelingen luxemburgisch. 1842 wurde der Ort der Gemeinde Perl zugeordnet. Zum 1. Januar 1979 kam der Ort an die neue Gemeinde Rambruch.