Prințesa Märtha a Norvegiei s-a născut pe 28 martie 1901, la Palatul Arvfurstens din Stockolm, fiind al doilea copil (din cei patru) al prințului Carl al Suediei și al prințesei Ingeborg a Danemarcei.
În copilărie, copiii regali au fost educați de profesori privați, iar fetele au urmat cursuri de gospodărie, de îngrijire a copiilor și de prim ajutor, dar făceau ocazional cumpărături pe străzile din Stockholm, având ocazia să ia contact cu viața oamenilor simpli.
Prințesa s-a logodit cu vărul ei primar Olav, singurul fiu și moștenitor al regelui Haakon al VII-lea al Norvegiei, în timpul Jocurilor Olimpice de vară de la Amsterdam din 1928. Cei doi s-au căsătorit în Catedrala din Oslo, pe 21 martie 1929, aceasta fiind, la acel moment, prima nuntă regală organizată în Norvegia în ultimii 340 de ani.
Märtha a devenit populară și respectată în familia regală norvegiană, pentru că a participat la toate angajamentele oficiale și a susținut multe discursuri publice, ceea ce era neobișnuit în acea epocă pentru femeile de rangul ei.
În 1939, cu puțin înainte de izbucnirea celui de-Al Doilea Război Mondial în Europa, prințul și prințesa moștenitoare au vizitat Statele Unite și s-au împrietenit cu președintele Franklin Roosevelt.
După decesul soacrei, regina Maud, în 1938, prințesa Martha a devenit doamna principală a Curții regale de la Oslo, iar pe 26 ianuarie 1940 a făcut un anunț public prin care încuraja femeile norvegiene să participe la lucrările de mobilizare pentru război.
În timpul invaziei germane din 9-10 aprilie 1940, din motive de siguranță, s-a decis ca prințesa și copiii regali să plece în Suedia, în timp ce soțul și socrul ei au rămas în țară. Prezența sa în Suedia a fost problematică, pentru că unii politicieni au considerat că pune în pericol neutralitatea țării, astfel că Roosevelt i-a oferit o invitație în SUA. În următoarea perioadă, prinţesa a locuit cu copiii la Casa Albă.
În 1945, când s-a întors în țară după încheierea războiului, prințesa a fost primită ca o eroină, fiind numită "mama națiunii", iar în anii următori a depus eforturi enorme pentru a asigura stabilitatea și bunăstarea poporului. S-a implicat îndeosebi în lupta pentru drepturile femeilor și susținerea persoanelor defavorizate.
A încetat din viață pe 5 aprilie 1954, la Oslo, bolnavă de cancer. Decesul său a survenit cu trei ani înainte ca soțul ei să urce pe tron ca rege.
