Marten Winter ist seit über 10 Jahren Leiter von sDiv, dem Synthesezentrum von iDiv, dem deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung in Leipzig. Von 1998 bis 2005 studierte er Biologie an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Während des Studiums vollzog er mehrmonatige Forschungsaufenthalte in Südafrika und der Mongolei. Von 2005 bis 2008 schrieb Marten Winter seine Doktorarbeit mit dem Thema "Aspekte der biotischen Homogenisierung - von regionalen zu globalen Skalen" bei Prof. Ingolf Kühn (UFZ/MLU) und Prof. Wolfgang Nentwig (Universität Bern). 2009 war er als PostDoc für das Bundesamt für Naturschutz tätig in dem Projekt „Auswirkungen des Klimawandels auf die deutsche Fauna" und in der Arbeitsgruppe von Sven Bacher (Universität Fribourg; CH) im Rahmen des Projekts Pratique "Enhancements of Pest Risk Analysis Techniques ". Von 2010 bis 2013 war er als PostDoc am Department für Biozönoseforschung (UFZ) in unterschiedlichsten Projekten tätig – u.a. beschäftigte er sich mit dem Monitoring der Auswirkungen des Klimawandels auf die Biodiversität im Bundesland Sachsen, den Auswirkungen von Lebensraumfragmentierung auf Wildkatzen und arbeitete zudem als Wissenschaftler und Autor für den 5. IPCC Bericht.
Sein Forschungsschwerpunkt liegt auf dem Thema Biodiversität und auf invasiven Arten. Er ist seit einigen Jahren einer der meist zitierten Ökologen auf der Welt.