2008-ban kezdte meg profi karrierjét. Eddigi pályafutása során egyéniben négy, párosban öt ITF-tornagyőzelmet szerzett. WTA-versenyen egyéniben két tornát nyert, emellett egyéniben és párosban is egy-egy WTA 125K-tornán végzett az első helyen.
Grand Slam-tornákon egyéniben a 2019-es Roland Garroson szerepelt a legjobban, amelyen a negyeddöntőig jutott. Párosban a legjobb eredménye a 2021-es Roland Garroson és a 2022-es Australian Openen elért negyeddöntő. Legjobb egyéni világranglista-helyezése a 14. hely, amelyet 2020. január 13-án ért el, párosban a 49. helyre 2022. február 21-én került. Edzői Kuhárszky Zoltán és Vedran Martić voltak.[1]
2008 óta Horvátország Fed-kupa-válogatottjának tagja. Kvalifikációt szerzett a 2012-es londoni olimpián való részvételre, de a verseny előtt megsérült, így nem tudott részt venni rajta.
Az alapvonal-játékosok közé tartozik, játékának legerősebb pontja a szervája. Kemény borításon szeret játszani leginkább.[1] Kedvenc tornája a US Open. Négy és fél évesen kezdett el teniszezni, édesanyja ösztönzésére. Célja, hogy a világranglistán bekerüljön a legjobb 20 közé.[2]
↑ abPetra Martic, Info – Biography. WTA Tennis. (Hozzáférés: 2011. szeptember 16.)
↑Getting To Know... Petra Martic. OnTennis.com, 2008. február 8. [2012. március 6-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2011. szeptember 16.)