Hned první Martinův román Soumrak na Worlornu si vysloužil pochvalné kritiky za propracovaný portrét mimozemské kultury žijící v příšeří bludné planety. Následovala pestrá paleta povídek žánru science fiction, hororu i fantasy. Od roku 1983 spolupracoval s televizí a podepsal se jako scenárista pod několik seriálových řad, v čele s novou Zónou soumraku a dramatickou fantasy Kráska a zvíře. Koordinoval také populární knižní sérii Wild Cards  ze sdíleného světa postiženého mimozemským virem a řadu povídkových antologií.

Konečným triumfem se pro George R. R. Martina stala jeho románová fantasy série Píseň ledu a ohně, jejíž první svazek Hra o trůny spatřil světlo světa v roce 1996. Epická sága ze světa temného středověku protkaného spletitou sítí intrik a zastíněného rostoucí hrozbou ze severu, byla do dnešních dnů ověnčená řadou ocenění (Hugo Award, World Fantasy Award, Locus Poll Award) a stala se předlohou populární seriálové řady HBO. Z plánované sedmidílné ságy dosud vyšlo pět svazků (Hra o trůny, Střet králů, Bouře mečů, Hostina pro vrány a Tanec s draky).