1995年，执导由麦克·辛、阿德里安·鲍尔合作主演的剧情电影《肮脏的爱情》 ，该片入围第48届戛纳国际电影节主竞赛单元 ，他凭借该片第39届意大利大卫奖最佳导演奖。1998年，自编自导由安德烈亚·伦齐、雅雅·芙尔特共同主演的剧情电影《战争彩排》 ，他凭借该片入围第42届意大利大卫奖最佳导演奖。

2004年，由其自编自导的剧情电影《血之芬芳》上映 。2010年，自编自导由卢伊吉洛·肖卡、瓦里诺·比纳斯科、弗兰西斯卡·茵奥蒂联合主演的剧情电影《我们相信》 ，该片以四个分集的方式了讲述了意大利复兴运动时间的一些故事，入围第67届威尼斯国际电影节主竞赛单元 ，获得第55届意大利大卫奖最佳影片奖，他凭借该片入围第55届意大利大卫奖最佳导演奖。

2014年，自编自导由埃里奥·杰曼诺主演的传记电影《青春韶华》 ，该片讲述了19世纪意大利诗人、哲学家贾科莫·莱奥帕尔迪短暂的一生，入围第71届威尼斯国际电影节主竞赛单元 ，他凭借该片入围第59届意大利大卫奖最佳导演奖、编剧奖。2015年，由其自编自导的剧情电影《田园牧歌》上映 。

2018年，自编自导由玛丽安娜·芳塔娜、雷努特·舒尔腾·范·艾查特等共同主演的剧情电影《卡普里革命》，该片入围第75届威尼斯国际电影节主竞赛单元 。2019年，自编自导由弗朗西斯科·迪·莱瓦、马西米利亚诺·加洛合作主演的剧情电影《非常市长》，该片入围第76届威尼斯国际电影节主竞赛单元 。

马里奥·马尔托内钟爱历史题材 ，他以复杂的人物心理和强烈的戏剧处理而著称。但是，他在银幕上的作品越来越刻板，变得死气沉沉、枯燥乏味 。在他自编自导的电影《青春韶华》中，影片结构完整，故事性强，有着点面结合的叙事。而且，电影还充斥着一种古典主义的美。唯一有所不足的，是影片后半部分选取的素材缺乏连贯性，简单的时间点堆砌，略显拖沓 。在电影《非常市长》中，融合了黑帮片与舞台剧的表达方式，在激烈而引人入胜的戏剧中，展现善与恶的博弈 （网易娱乐、搜狐、1905电影网综合评）。