Nommé Administrateur des PTT en 1982 à la Direction Générale des Postes, il rejoint, en 1986, la Direction du Trésor au ministère de l'Economie et des Finances. De 1988 à 1993, il est successivement conseiller technique, directeur-adjoint puis directeur des cabinets du Ministre des Postes et Télécommunications et de l'Espace, du Ministre de l'Equipement, du Logement, des Transports et de l'Espace, et enfin du Ministre des PTT.
En 1993, Martin Vial est nommé Président-Directeur Général de l'Aéropostale, compagnie aérienne filiale commune d’Air France, de La Poste et de TAT, et élu en 1996, Président de la Chambre Syndicale du Transport Aérien et de la Fédération Nationale de l'Aviation Marchande.
Fin 1997, il devient Directeur Général du Groupe La Poste, avec la création des trois branches d’activité : courrier, colis et express, services bancaires et financiers.
En décembre 2000, il est nommé Président du Groupe La Poste et parallèlement Vice-Président de la Caisse Nationale de Prévoyance (CNP).
En septembre 2002, Martin Vial rejoint la Cour des Comptes en qualité de Conseiller-Maître.
De 2003 à 2014 il assure les responsabilités de Directeur Général du Groupe Europ Assistance, leader mondial du marché de l’assistance avec 44 filiales dans 33 pays, et administrateur-Directeur Général de Europ Assistance Holding. Il assure également la présidence de plusieurs conseils d'administration des sociétés du Groupe.
En janvier 2015 il fonde la société Premium Care, société d’assistance aux personnes âgées.
Le 24 août 2015, Martin Vial est nommé Commissaire aux participations de l'Etat.
Martin Vial, 61 ans, est diplômé de l'ESSEC et de l'Ecole Nationale Supérieure des Postes et Télécommunications.
Il est Chevalier dans l'Ordre National de la Légion d'Honneur et dans l'Ordre National du Mérite.
Il est l'auteur du livre « La lettre et la Toile » consacré au développement d'Internet en France (Albin Michel - 2000), de « La Care Revolution, l’homme au coeur de la révolution mondiale des services » (Nouveaux Débats Publics – 2008). Il contribue à deux ouvrages collectifs, « Empreintes sociales, en finir avec le court terme » (Odile Jacob – 2011) qu’il cosigne avec neuf autres chefs d’entreprises français et « La société des marques » (Parole et Silence - 2015).