Après avoir suivi le cours Charles Dullin, Martine Vandeville intègre le Conservatoire National Supérieur d'Art Dramatique de Paris.
Au théâtre, on a pu la voir dans Concert à la carte de Franz-Xaver Kroetz mise en scène de Martine Vandeville; Et pourtant ce silence ne pouvait être vide de Jean Magnan mise en scène de Robert Gironès; Haute-Autriche de Franz-Xaver Kroetz mise en scène de Christian Peythieu; Macbeth de William Shakespeare et Du côté des îles de Pierre Laville mise en scène de Jacques Rosner; Nous sommes tous des noms d'arbres d'Armand Gatti mise en scène de l'auteur; Dernières nouvelles de la peste de Bernard Chartreux; Peine d'amour perdue de William Shakespeare; Le Chant du départ d'Ivane Daoudi; Princesse de Fatima Gallaire et Combat dans l'Ouest de Vsevolod Vichnevsky mises en scène de Jean-Pierre Vincent; La Cruche cassée d'Heinrichvon Kleist mise en scène de Bernard Sobel; Les Corps électriques de John dos Passos mise en scène de Christian Peythieu; Le Ion dialogue de Platon mise en scène de Michelle Foucher; Adam et Eve de Mikhail Boulgakov mise en scène de Charles Tordjmann; L'Avare de Molière mise en scène de Roger Planchon; Nora d'Elfriede Jelinek, Comme tu me veux de Luigi Pirandello; Electre de Sophocle; La Locandiera de Carlo Goldoni; Le Songe d'une nuit d'été de William Shakespeare; Cairn d'Enzo Cormann, Monsieur Chasse et L'Age d'Or de Georges Feydeau mises en scène de Claudia Stavisky; Le médecin malgré lui de Molière mise en scène d'Agnès Yver; L'Avenir oublié de et mis en scène par Slimane Benaïssa.
Au cinéma, elle joue dans Sombre de Philippe Grandrieux; Le Plus Beau Pays du monde de Marcel Bluwal; La Beauté du monde d'Yves Caumont; Snowboarder d'Olias Bracco; Manques de Malika Saci.
