Мартин Гарднер родился и вырос в окрестностях Талса, Оклахома, США.
Он посещал колледж Чикагского университета, где получил степень бакалавра философии. Во время Второй мировой войны несколько лет служил в ВМФ США в качестве корабельного секретаря, или йомена[en], на борту эскортного миноносца USS Pope в Атлантическом океане. Его корабль находился в океане в момент окончания войны и капитуляции Японии в августе 1945 года.После войны Гарднер снова посещал Чикагский университет.
В течение года также учился в магистратуре, но так и не защитил следующую степень.
На протяжении нескольких десятилетий Мартин со своей женой Шарлоттой и двумя сыновьями жил в Гастингсе-на-Гудзоне (англ.), зарабатывая на жизнь литературным трудом, публикуя свои книги в ряде издательств и сочиняя сотни статей для различных журналов и газет. Интересно, что они жили на авеню Евклида.
В 1979 году супруги переехали в Гендерсонвиль (Северная Каролина) (англ.). Его жена умерла в 2000 году.
В начале 1950-х Гарднер был редактором журнала Humpty Dumpty и писал очерки и истории для нескольких детских журналов. Его задачи по сгибанию бумаги привели к работе в Scientific American.
В 2002 году Мартин Гарднер вернулся в Норман (Оклахома), где его сын, Джеймс Гарднер, работал профессором педагогики в университете Оклахомы.Мартин Гарднер умер 22 мая 2010 года в Нормане.