Carlos Martinez a débuté comme analyste des adversaires au FC Barcelone de 2014 à 2017. Passé par la suite par le Girona FC en 2017-2018, avec en plus la responsabilité de l'analyse de performance, le FC Séville en 2018-2019 dans le rôle d'assistant technique et d'analyste, il officiait à l'Espanyol Barcelone depuis juillet 2019, avant de rejoindre l'AS Monaco en décembre 2019 pour intégrer le staff technique de Robert Moreno.