Chris Martin se narodil jako nejstarší z pěti sourozenců v anglickém Devonu. Jeho matka Alison byla učitelka, otec Anthony účetní. Studoval v Sherborn school v Dorsetu a později na University College London. Již od patnácti let působil v různých kapelách. 5. prosince 2003 se oženil s americkou herečkou Gwyneth Paltrow. Jejich dcera Apple Blythe Alison Martin se narodila 14. května 2004 a syn Moses Bruce Anthony Martin 8. dubna 2006 v New York City. Chris Martin je vegetarián a nekouří. Gwyneth a Chris se v roce 2016 rozvedli.