Adolescent, Mark Wahlberg intègre le groupe pop New Kids On The Block avec son frère Donnie Wahlberg, avant de renoncer après seulement quelques mois. Il se tourne alors vers le rap et devient le chanteur vedette du groupe hip hop Funky brunch et enregistre deux albums qui connaissent un vif succès : Music for the people (1991) et You gotta believe (1992). A la même époque, il pose, sous le nom de Marky Mark, devant l'objectif de photographes comme Herb Ritts ou Bruce Weber pour la campagne de publicité Calvin Klein.

Après un petit rôle dans le téléfilm The Substitute, Mark Wahlberg fait ses débuts au cinéma en 1994 dans Opération Shakespeare, une comédie de Penny Marshall dans laquelle il incarne un jeune soldat. Il tient son premier rôle important aux côtés de Leonardo DiCaprio dans Basketball diaries. Après Fear (1996) et Les Truands (1997), Mark Wahlberg remporte un large succès critique pour son interprétation de la porno star Dirk Diggler dans Boogie nights (1998) de Paul Thomas Anderson. Dès lors, cet acteur au corps athlétique et au visage d'ange enchaîne les films d'action comme Big hit (1998) et Le Corrupteur (1999).

Afin de ne pas rester cantonné à des rôles physiques, Mark Wahlberg livre une prestation tout en nuances dans The Yards (2000), un film noir de James Gray. Il continue toutefois à s'illustrer dans de grosses productions hollywoodiennes comme La Planète des singes ou encore Les Rois du désert (1999) et En pleine tempête (2000), films dans lesquels il donne la réplique à George Clooney. En 2001, il incarne Joshua Peters, rôle tenu à l'origine par Cary Grant, dans La Vérité sur Charlie, une nouvelle version de Charade signée Jonathan Demme. C'est un échec commercial, mais Mark Wahlberg se relève très vite avec un autre remake, Braquage à l'italienne, où il a pour partenaires Charlize Theron et Edward Norton.

Variant sans complexe les genres, il travaille à nouveau avec David O. Russell, le cinéaste des Rois du désert, pour qui il interprète la comédie existentielle J'adore Huckabees (2005), devient l'un des Quatre frères (id.) de John Singleton, puis intègre, aux côtés de Leonardo DiCaprio et Matt Damon, le prestigieux casting des Infiltrés (2006) de Martin Scorsese. Un rôle qui lui vaut une première citation à l'Oscar du Meilleur acteur dans un second rôle. Après ses retrouvailles avec James Gray pour La Nuit nous appartient (2007), M. Night Shyamalan le sollicite pour tenir la vedette de Phénomènes. L'acteur est également (très) attendu en 2008 en Max Payne, adaptation d'une franchise vidéoludique à succès. Le film est un échec. Wahlberg ne se laisse pas abattre et tourne dans Lovely Bones de Peter Jackson.

En 2010, il revient à la comédie avec deux films. Il est le beau-gosse perpétuellement torse-nu de Crazy Night, puis un flic raté dans Very Bad Cops. Il partage ensuite l'affiche avec Christian Bale pour Fighter, réalisé par David O. Russell. Pour l'occasion, l'acteur/producteur s'investit corps et âme et le film est une réussite. Mark Wahlberg affermit en 2012 son statut d'acteur extrêmement bancable avec les succès commerciaux de Contreband et surtout de la comédie Ted, laquelle rapporte pas loin de 550 millions de dollars dans le monde (la suite rapporte 217 millions). L'année suivante, le comédien fait équipe avec Michael Bay pour les besoins de No Pain No Gain (qu'il retrouve en 2014 et 2017 pour Transformers 4 et 5) et revient à la comédie d'action avec 2 Guns, lui permettant de donner la réplique à Denzel Washington.

Privilégiant les films mettant en avant l’héroïsme à l'américaine, l'acteur tourne trois fois sous la direction de Peter Berg et est ainsi la tête d'affiche de Du sang et des larmes (2014), Deepwater (2016) et Traque à Boston (2017), tous les trois retranscrivant de manière réaliste une tragédie ayant existé. A l'approche de la cinquantaine, le natif de Boston n'en a pas fini avec l'action et la castagne. Pour preuve, il joue dans 22 Miles, Spenser Confidential, Infinite et Uncharted. Parallèlement, il privilégie aussi la comédie familiale (Apprentis parents, Very Bad Dads et sa suite) et s'autorise même une incursion dans le drame (Joe Bell).

Mark Wahlberg est également très actif dans le domaine de la production, surtout pour le petit écran, à travers des séries aussi populaires que En analyse, Entourage, Boardwalk Empire, Shooter ou Ballers.