Urodził się jako Dino Paul Crocetti w rodzinie pochodzeniawłoskiego jako syn Angeli Crocetti (z domu Barra; 1897–1966) i Gaetana Alfonsa „Guya” Crocettiego (1894–1967)[3]. Miał starszego brata Williama Alfonsa (1916–1968).
Rodzina jego ojca pochodziła z miastaMontesilvano, natomiast matki zMonasterolo del Castello. W domu mówiono przede wszystkim powłosku, przez co chłopiec opanował dobrzeangielski dopiero w wieku 5 lat, gdy trafił do szkoły. Z powodu słabej znajomości języka był w dzieciństwie prześladowany przez rówieśników. Naukę porzucił w wieku 15 lat, twierdząc iż jest mądrzejszy od swoich nauczycieli[4]. Potem zostałbokserem, a następnie byłkrupierem[5]. Występował w jednym z klubów wNew Jersey. Na jesieni 1943 został powołany doamerykańskiego wojska, ale już po 14 miesiącach został zwolniony z powodu przepukliny.
W 1946 nawiązał współpracę z komikiemJerrym Lewisem. Wkrótce ich duet komediowyMartin i Lewis stał się przebojemnocnych klubów. Lewis stworzył postać agresywnego i brutalnego półgłówka, a Martin był zawsze leniwie uśmiechnięty i niewymuszanie czarujący. Pisano o nim złośliwie, że śpiewa ciepłym głosem w sposób „nieprzyzwoicie banalny”, i że jest tylko tłem dla popisów Lewisa. Jako piosenkarz Martin kopiował style Harry’ego Millsa (zThe Mills Brothers),Binga Crosby’ego (który często śpiewał z nim w programach telewizyjnych) iPerry’ego Como, dopóki nie rozwinął własnego[6]. Często występował wspólnie ze swoim przyjacielemFrankiem Sinatrą. Wylansował wiele znanych piosenek, w tym „Sway”, „Everybody Loves Somebody Sometimes”, „Mambo Italiano”, „One For My Babe”, „Blue Moon”, „Memories Are Made Of This”,„That’s Amore”, „Things” (duet zNancy Sinatrą), „My Rifle, My Pony, and Me” (z filmuRio Bravo).
W 1948 duet komediowyMartin i Lewis trafił doHollywood i podpisał kontrakt z wytwórniąParamount Pictures. Wystąpił zJerrym Lewisem w 16 niskobudżetowych komediach. Pierwszą byłMy Friend Irma (1949), a w najlepszej z nichThe Stooge (1951)Normana Tauroga zagrał rolę wodewilowego reżysera, alkoholika i egocentryka Billa Millera[7]. Duet Martin i Lewis rozpadł się w 1956.
Próbowano z niego uczynić komediową gwiazdę, ale muzyczna komedia romantycznaRicharda Thorpe’aDziesięć tysięcy sypialni (Ten Thousand Bedrooms, 1957), gdzie został obsadzony w roli bogatego właściciela sieci hoteli Raya Huntera, który zakochuje się w młodej Włoszce (Anna Maria Alberghetti), była klapą. Dzięki obrotnemu agentowi, udało się Martinowi uzyskać rolę Michaela Whiteacre’a w kasowym dramacie wojennymEdwarda DmytrykaMłode lwy (The Young Lions, 1958) u bokuMarlona Brando. Najważniejszą rolą aktorską Martina (odrzuconą przezMontgomery’ego Clifta) był Dude, pomocnik szeryfa i nałogowy pijak, który dostaje jeszcze jedną szansę walki z nałogiem i powoli, dzięki przyjaciołom, odzyskuje godność wwesternieHowarda HawksaRio Bravo (1959) u bokuJohna Wayne’a iRicky’ego Nelsona[8]. Prasa wystawiała mu opinię alkoholika i kobieciarza[9]. Tę opinię Martin wyśmiewał grając rolę „Dina Martini” w komedii erotycznejBilly’ego WilderaPocałuj mnie, głuptasie (Kiss Me, Stupid, 1964) zKim Novak. W 1973 wystąpił z żądaniem odszkodowania w wysokości miliona dolarów od wytwórniUniversal Pictures za „niewłaściwe wyliczanie wpływów z filmu” katastroficznegoHenry’ego Hathawaya iGeorge’a SeatonaPort lotniczy (Airport, 1971)[10], gdzie zagrał postać kapitana Vernona Demeresta[11]. W jednym z odcinków serialu kryminalnegoABCAniołki Charliego (Charlie’s Angels, 1978) – pt. „Aniołki w Vegas” („Angels in Vegas”) wystąpił jako szef kasyna Frank Howell, wytrącony z równowagi po gwałtownej śmierci swoich najbliższych przyjaciół[12].
Był trzykrotnie żonaty. Miał czworo dzieci z pierwszego małżeństwa z Elizabeth Anne McDonald (1922–1989): Craiga (ur. 1942), Claudię (1944–2001), Gail (ur. 1945) orazDeanę Martin (ur. 1948). Para pobrała się w 1940, a rozwiodła w 1949 roku. Jego drugą żoną była Jeanne Riegger (1927–2016). Małżeństwo przetrwało 23 lata i doczekało się trójki dzieci: Deana Paula (1951–1987), Ricci’ego (1953–2016) oraz Giny Martin (ur. 1956). Małżeństwo zakończyło się w 1973. W tym samym roku poślubił Catherine Mae Hawn (ur. 1947), byłą modelkę. Małżeństwo zakończyło się trzy lata później. Nie mieli własnych biologicznych dzieci, ale Martin adoptował córkę, Sashę[13].
Nigdy nie wyzdrowiał po śmierci syna. Był palaczem. 16 września 1993 zdiagnozowano u niegoraka płuc[15]. Powiedziano mu, że będzie wymagał operacji, ale odmówił leczenia. Zrezygnował z życia publicznego na początku 1995. Zmarł w wieku 78 lat na ostrą niewydolność oddechową wynikającą zrozedmy płuc bożonarodzeniowym rankiem w swoim domu wBeverly Hills[16]. MiastoLas Vegas oddało mu cześć wygaszając wszystkie światła. Został pochowany na cmentarzu Westwood Village Memorial Park wLos Angeles[17].
Poniższa lista przedstawia wyłączniestudyjne albumy piosenkarza. Jego pełna dyskografia, single, kompilacje oraz inne wydawnictwa opisane zostały wosobnym artykule.
Arthur Marx: Everybody Loves Somebody Sometime: The story of Dean Martin and Jerry Lewis. Nowy Jork: Hawthorn Books, 1974, s. 288.ISBN 978-0-8015-2430-1.
Tomasz Jopkiewicz. Nieśmiertelni: Dino. „Film”. nr 2 (2329/LI), s. 106, luty 1996. Warszawa: RSW „Prasa-Książka- Ruch”. ISSN0137-463X.
Jerry Lewis, James Kaplan: Dean & Me (A Love Story). Nowy Jork: Doubleday, 2005, s. 352.ISBN 0-7679-2086-4.
Deana Martin, Jerry Lewis (przedmowa), Wendy Holden: Memories Are Made of This: Dean Martin Through His Daughter’s Eyes. Nowy Jork: Three Rivers Press, 2005, s. 336.ISBN 978-1-4000-9833-0.