Alberto Martín começou sua carreira esportiva em 1997, temporada na qual chegou à sua primeira semifinal em um torneio da ATP, especificamente no de Umag, onde perdeu para Bruguera.
Nesse mesmo ano, chegou à sua primeira final de duplas, jogando com Wilkinson em Bournemouth. Sua primeira final de Challenger foi em Genebra, perdendo para Gaudenzi. Em setembro de 1997, já estava entre os 100 primeiros. Em duplas, chegou a mais duas finais em Challengers.
Em 1998, pulou do número 235 para o 106, graças a seus bons resultados em torneios Challenger, com um registro de 22-5, ganhando um título, o de Sevilha, e chegando a duas finais (Cairo e Buenos Aires) e a três semifinais. Em duplas, ganhou um título Challenger e chegou a seis finais.
No ano seguinte, realizou uma magnífica transição do Challenger para o circuito da ATP. Ganhou seu primeiro título da ATP em Casablanca, derrotando Vicente, e o segundo em Bucareste, após vencer Alami. Na grama, chegou às quartas-de-final em Nottingham e à terceira etapa em Wimbledon.
No ano de 2000, conseguiu chegar a seis quartas-de-final em torneios da ATP, cinco deles no saibro. Perdeu a final do Challenger de Szczecin para Ulihrach.
Em duplas, ganhou seu primeiro título da ATP jogando com Ran em Bucareste.
Chegou ao número 50 pela primeira vez em 2001, ano no qual obteve o terceiro título de sua carreira, em Maiorca, após derrotar Moyà nas semifinais e Coria na final.
Chegou às quartas-de-final dos Masters de Monte Carlo e Hamburgo e venceu Pete Sampras na primeira etapa de Cincinnati. Nesse ano, seus rendimentos somaram 484.672 dólares.
Começou o ano de 2002 chegando às semifinais em Adelaide. Eliminou o número um de então, Hewitt, na primeira etapa do Aberto da Austrália; depois, foi eliminado na terceira etapa por Ríos. Terminou a temporada chegando às quartas-de-final em Palermo.
Em 2003, voltou a terminar dentre os 80 melhores pelo quinto ano consecutivo. Chegou às quartas-de-final em Adelaide e perdeu na terceira etapa para Blake no Aberto da Austrália.
Também chegou às quartas-de-final em Delray Beach, em Monte Carlo e em Umag. Perdeu para Schuettler na terceira etapa do Aberto dos Estados Unidos, depois de ter vencido Costa. Sua melhor atuação foi chegar às semifinais de Palermo.
Em 2004, terminou entre os 100 primeiros. Conseguiu chegar às quartas-de-final em Marselha em fevereiro, e não disputou partidas com continuidade até abril, quando chegou à semifinal em Valência, perdendo para Montañés.
Voltou a perder na terceira etapa em Monte Carlo e em Barcelona. Em julho, chegou a três quartas-de-final consecutivas: Bastad, Amersfoort e Umag. Seus registros dessa temporada foram de 15-11 no saibro, 8-11 no cimento e 0-2 na grama e na grama sintética.
Em 2005, voltou a ficar entre os 80 melhores, obtendo sua segunda melhor classificação. Atingiu seu melhor resultado em fevereiro, ao chegar à semifinal em Buenos Aires, que depois perdeu para Gaudio.
Foi finalista em Costa do Sauípe, perdendo para Rafael Nadal. Chegou às quartas-de-final em Valência, à terceira etapa em Monte Carlo e Barcelona e às quartas-de-final em Roma.
Em setembro, chegou à final do Challenger de Szczecin, perdendo para Calleri, e, no mesmo mês, chegou às quartas-de-final em Palermo e Estocolmo.