Марион Бартоли родилась 2 октября 1984 года в Ле-Пюи-ан-Веле (Франция).
Первого серьезного успеха в карьере добилась в 16-летнем возрасте, одержав победу на престижном юниорском турнире Orange Bowl. Год спустя выиграла юниорский турнир US Open, вступая в одиночном разряде. Являлась второй ракеткой мира в юниорском одиночном рейтинге.
В 2003 г. вышла в полуфинал US Open, выступая в парном разряде.
В 2004 г. играла в финале Кубка Федерации.
В 2006 г. выиграла три турнира WTA в одиночном разряде (Окленд, Токио, Квебек).
В 2007 г. вышла в финал Уимблдона в одиночном разряде.
В 2009 г. выиграла два турнира WTA в одиночном разряде (Стэнфорд, Монтеррей), два года спустя вновь добилась такого же результата (Осака, Истбурн).
В январе 2012 г. заняла девятую позицию в рейтинге WTA.
Всего с начала карьеры выиграла 10 турниров WTA (7 — в одиночном разряде, 3 – в парном).
Тренирует М. Бартоли ее отец Вальтер, в свое время отказавшийся от врачебной практики и вложивший свои сбережения в теннисную подготовку дочери.
Кумирами теннисистки являются Моника Селеш и Пит Сампрас.
В настоящее время проживает в Женеве (Швейцария).