Elle les achève en 1987 et obtient l'année suivante un doctorat après avoir soutenu une thèse sur la schizophrénie. Elle commence alors à travailler comme médecin et associée de recherche à la cliniqueRudolf-Virchow de Berlin.
Débuts en politique
Elle renonce à ce poste au profit d'un congé parental en 1995.
Elle obtient son premier mandat politique en tant que conseillère municipale de Cottbus en 1998. Six ans plus tard, aux élections régionales de 2004, elle est élue députée au Landtag du Brandebourg, où elle prend la présidence de la commission de la Science, de la Recherche et de la Culture.
Ascension et ministre
Elle est désignée vice-présidente de la fédération du SPD du Brandebourg en 2006.
Le , Martina Münch est nommée ministre de la Science, de la Recherche et de la Culture dans le gouvernement de coalition rouge-rouge du ministre-président social-démocrate Matthias Platzeck. Elle prend la succession de Holger Rupprecht au poste de ministre de l'Éducation, de la Jeunesse et des Sports le .
Elle quitte le gouvernement à l'issue de son mandat le , son poste revenant à Günter Baaske, jusqu'à présent ministre du Travail.
Vie privée
Fille du député du Bade-Wurtemberg Herbert Münch, elle vit à Cottbus depuis 1995, à la suite d'un déménagement professionnel. Elle est mariée et mère de sept enfants.