George R.R. Martin schreef in de jaren zeventig veel korte verhalen en won daarmee verschillende prijzen, waaronder drie Hugo Awards voor de novellesA Song for Lya (1975), The Way of Cross and Dragon (1980) en Sandkings (1980). Voor dit laatste werk won hij ook de Nebula Award. In 1986 kreeg hij voor de novelle Portraits of His Children een tweede Nebula. Voor The Skin Trade ontving hij in 1989 de World Fantasy Award en in 1997 won hij zijn vierde Hugo met Blood of the Dragon. Martin is ook de winnaar van zes Locus Awards, onder andere voor de eerste drie romans van A Song of Ice and Fire.
Hoewel veel van zijn werk behoort tot de genres fantasy en horror is Martin ook schrijver van sciencefiction en scenario's. Vanaf 1986 werkte Martin voor televisie aan de series The New Twilight Zone en Beauty and the Beast. Daarnaast was hij ook redacteur, verantwoordelijk voor onder andere de Wild Cards-cyclus, waarin meerdere schrijvers, waaronder Roger Zelazny, hun boeken konden laten plaatsvinden in hetzelfde, gedeelde universum. Martins korte verhaal met deze naam werd verfilmd als Nightflyers in 1987.
In 1996 keerde Martin terug naar het schrijven. Hij begon met de epische fantasyserie A Song of Ice and Fire, het werk dat hem populair maakte bij het publiek. Zijn werken onderscheiden zich voornamelijk door het geweven realisme. Bij Martin zijn er geen pure goede personen of volstrekt slechte tegenstanders; veel sympathieke personages sterven, vaak op gruwelijke wijze, niet zelden door verraad. Ook het lijden van de gewone bevolking onder de oorlogen van koningen wordt genadeloos in beeld gebracht.
In 2007 kreeg de Amerikaanse betaalzender Home Box Office (HBO) de televisierechten van de A Song of Ice and Fire-cyclus, waarna er een televisieserie volgde onder de naam Game of Thrones, die op 17 april 2011 in première ging. George R.R. Martin maakte deel uit van het team van producenten van deze serie en schreef elk seizoen een script. Voor de eerste vier seizoenen waren dit respectievelijk "The Pointy End" (aflevering 8 seizoen 1), "Blackwater" (aflevering 9 seizoen 2), "The Bear and the Maiden Fair" (aflevering 7 seizoen 3) en "The Lion and The Rose" (aflevering 2 seizoen 4). Hier kwam verandering in met seizoen vijf. Martin wilde liever het zesde boek in de reeks, The Winds of Winter, afmaken. Ook voor het zesde seizoen heeft hij geen script geschreven.[2]
The world of ice and fire (2014 - met Elio M. García, Jr., en Linda Antonsson): De wereld van ijs en vuur - Verborgen geschiedenis van Westeros & Game of Thrones
Fire & Blood (2018): Vuur & Bloed - Deel 1: De opkomst en ondergang van het huis Targaryen van Westeros