Le premier disque avec orchestre de Helmchen est publié en 2007 (par Pentatone où il enregistre en exclusivité), avec les concertos pour piano de Mozart. Son premier disque en solo, composé d'œuvres de Schubert, est publié l'année suivante.
Mozart - Concertos pour piano n° 13 & 24 - Martin Helmchen, piano ; Netherlands Chamber Orchestra, dir.Gordan Nikolić (, SACD Pentatone PTC 5186305) (OCLC166403116).
Schubert - Sonate pour piano ; 6 Moments musicaux - Martin Helmchen, piano (2008, Pentatone PTC 5186329).
Schubert, Quintette « La Truite » & Variations on Trockne Blumen & Trio avec piano - Martin Helmchen, piano ; Christian Tetzlaff, violon ; Antoine Tamestit, alto ; Marie-Elisabeth Hecker, violoncelle ; Alois Posch, contrebasse ; Aldo Baerten, flûte (, SACD Pentatone PTC 5186334) (OCLC310403121).
Brahms, deux sonates pour clarinette et piano, op. 120 et trio pour piano, clarinette et violoncelle op. 114 - avec Sharon Kam und Gustav Rivinius (2008, Berlin Clasics 0016382 BC)[6] (OCLC871936042).
Schubert, Intégrale de l'œuvre pour violon et piano vol. 1 et 2 - Julia Fischer, violon ; Martin Helmchen, piano (2009 et 2010, 2CD Pentatone PTC 5186347 / PTC 5186519 et PTC 5186348)
Chostakovitch, Concertos pour piano, Quintette avec piano - Paul Beniston, trompette ; dir. Vladimir Jurowski ; Pieter Schoeman et Vesselin Gellev, violons ; Alexander Zemtsov, alto ; Kristina Blaumane, violoncelle (concerts, , et 24-, London Philharmonic Orchestra) (OCLC726737773)
Mozart, Concertos pour piano n° 15 & 27. Martin Helmchen, piano ; Netherlands Chamber Orchestra, dir. Gordan Nikolić (, SACD Pentatone PTC 5186508) (OCLC887462224).
Schumann, Waldszenen, Symphonische Etüden, Arabeske - Martin Helmchen, piano (2012, Pentatone PTC 5186452)
Schubert, Trio avec piano D 929 ; Sonate Arpeggione - Antje Weithaas, violon ; Marie-Elisabeth Hecker, violoncelle ; Martin Helmchen, piano (, , Alpha 284)