Martina Schwarz spielte seit 1974 Volleyball beim SC Traktor Schwerin, mit dem sie sieben Mal DDR-Meister wurde. Mit der DDR-Nationalmannschaft gewann sie 1980 bei den Olympischen Spielen in Moskau die Silbermedaille und wurde 1983 im eigenen Land Europameister. Nach der Wende in der DDR spielte die Zuspielerin in der Bundesliga bei der VG Alstertal-Harksheide und ab 1996 beim 1. VC Norderstedt.