Films:
* 1996: De ruiter op het dak (Le Hussard sur le toit)
* 1998: Het droomleven van engelen (La Vie rêvée des anges)
* 2000: Het strand
* 2001: Broederschap van de Wolf (Le Pacte des Loups)
* 2002: Ontrouw
* 2003: De opgejaagde
* 2005: S.W.A.T.
* 2007: huurmoordenaar
* 2009: Agathe Cléry
* 2010: De ritus
* 2011: De Dark Knight staat op
* 2014: De verbinding (La Frans)
* 2016: Het meisje in de trein
* 2017: De belofte
* 2018: De man die Don Quichot vermoordde
* 2023: De moordenaar
Televisie:
* 1992: Het verhaal van een vrouw (L'histoire d'une femme) - tv-film
* 1994: De man van mijn leven (L'homme de ma vie) - TV-miniserie
* 2003: De draad - TV-serie (1 aflevering)
* 2005: De laatste trein (Der letzte Zug) - tv-film
* 2013: Het vijfde landgoed - TV-film
Aankomende projecten:
* 2023: De moordenaar (Netflix)
Houd er rekening mee dat dit geen uitputtende lijst is en mogelijk niet alle projecten van Olivier Martinez omvat. Voor een completere filmografie kun je websites als IMDb of Allmovie raadplegen.