Dopo aver conseguito la maturità classica a pieni voti, Marta Gastini ha debuttato come attrice in televisione su Rai Uno nel gennaio del 2009 con la miniserie televisiva Il bene e il male, per poi continuare sempre in televisione come protagonista insieme a Terence Hill nella miniserie in due puntate L'uomo che cavalcava nel buio, anch'esso trasmesso da Rai Uno in prima serata.
Il 18 Dicembre 2009 ha esordito nel cinema con il film di Leonardo Pieraccioni Io & Marilyn, dove ha interpretato la parte di Martina, figlia di Gualtiero Marchesi, interpretato dallo stesso Pieraccioni.
Nel 2010, a soli venti anni, è una delle poche attrici italiane a sbarcare a Hollywood. Marta è infatti tra i protagonisti del film americano The Rite diretto da Mikael Hafstrom e prodotto dalla New Line Cinema di Los Angeles. Nel cast il grande Anthony Hopkins, Colin O'Donoghue, Toby Jones, Alice Braga e Maria Grazia Cucinotta.
Tra il 2010 ed il 2011 Marta interpreterà per la tv internazionale Giulia Farnese nella serie Borgia diretta dal regista nominato agli Oscar Oliver Hirschbiegel e prodotta da Atlantique Productions e EOS Entertainment. Il ruolo del protagonista, Rodrigo Borgia, è stata affidato all'attore americano John Doman.
Nel 2008 è diventata testimonial dell'associazione Christian Blind Mission e, nello stesso anno, in occasione del centenario dell'associazione, ha partecipato al progetto La sfida dei 100. L'8 ottobre 2009 ha partecipato allo spettacolo Risate in Vista insieme ai comici di Zelig, nello spettacolo svolto al Teatro Smeraldo di Milano ed organizzato dalla stessa associazione.
2011 Candidatura Migliore attrice non protagonista per Il rito
2020 Recitazione
2020 Recitazione
2019 Recitazione
2017 Recitazione
La nostra intervista video a Caterina Shulha, Marta Gastini e Demetra Bellina che ci hanno parlato di Tutta colpa di Freud, la serie disponibile su Amazon Prime Video, con il regista Rolando Ravello.
Un film che ha diversi problemi a livello narrativo e attori esperti incredibilmente fuori parte, ma che vive della grazia e della freschezza delle quattro giovani protagoniste.
Il regista torna a Venezia con un road movie esistenziale che vede nel cast le giovani Marta Gastini, Caterina Le Caselle, Laura Adriani e Maria Roveran.
L'americana Analeigh Tipton e l'italiana Marta Gastini si fronteggiano in una misteriosa pellicola dalle torbide atmosfere.
Dopo due anni di attesa il film di Massimo Scaglione viene distribuito in sala dal 15 maggio. Nel cast anche Marta Gastini, Alessio Vassallo e Ernesto Mahieux, Ninni Bruschetta e Tony Sperandeo.