Après avoir vécu sa première expérience dans l'arbitrage à l'âge de 15 ans, Martin Hansson a supervisé son premier match de première division suédoise en 1999.

Il a débuté sa carrière internationale en 2001 en officiant lors du Championnat d'Europe U-16 de l'UEFA, et en arbitrant un match du tour préliminaire de la Ligue des champions de l'UEFA entre Sheriff Tiraspol et Anderlecht.

En 2003, il a arbitré sa première rencontre entre équipes nationales seniors (Estonie - Canada), avant d'ajouter à son CV trois nouveaux matches de Coupe UEFA. En 2003, il fut sélectionné pour la Coupe du Monde U-17 de la FIFA en Finlande, où il dirigea la demi-finale opposant l'Argentine à l'Espagne.

En 2005, il supervisa son premier match de qualification de la zone Europe pour la Coupe du Monde de la FIFA, ainsi qu'un match de poules de la Ligue des champions (Juventus Turin - Rapid Vienne), avant de diriger la finale du Championnat d'Europe U-21 de l'UEFA entre les Pays-Bas et l'Ukraine.

Hansson, qui exerce hors des terrains la profession de pompier, détient le record du plus grand nombre de matches arbitrés en une seule Coupe du Monde U-20 de la FIFA : lors de l'édition 2007 au Canada, il dirigea six rencontres, dont le match pour la troisième place entre l'Autriche et le Chili.