Les masies i les torres senyorials concentraven l'activitat agrícola i l'explotació de la terra en aquest districte. Actualment és un dels barris més moderns de Barcelona, gràcies al districte tecnològic del 22@ i als nous edificis del Diagonal Mar i el Front Marítim del Poblenou.
A finals del segle XIX el barri es va convertir en un assentament industrial i obrer, que es va acabar de consolidar urbanísticament amb la instal·lació de fàbriques i habitatges.
El districte de Sant Martí acull en un mateix territori el passat i el futur de Barcelona. Aquesta combinació es reflecteix especialment en la transformació de l'antic Poblenou industrial en residències per a esportistes durant els JJOO de 1992 i denominada com La Vila Olímpica, amb les seves torres bessones imposant-se en el litoral barceloní (Hotel Arts i Torre Mapfre), i en el nou districte tecnològic 22@. Aquest projecte suposa barrejar l'activitat econòmica (empreses i oficines) amb la formativa (campus universitaris) i la residencial (reurbanització dels carrers i construcció d'habitatges). Una iniciativa batejada com a ciutat compacta que vol ser el referent de la Barcelona del futur i la seva incorporació més icònica i coneguda és la Torre Agbar.
La biblioteca de la Universitat Pompeu Fabra ocupa l'edifici singular del Dipòsit de les Aigües, que antigament alimentava la font del veí Parc de la Ciutadella. Una de les últimes millores del barri és la presència del tramvia.
D'autres projets qui changent la physionomie du district sont la prolongation de l'avenue Diagonal jusqu'au site du Fòrum, la rénovation de la place des Glòries, qui compte également un grand centre commercial, la semi-couverture de la Gran Vía et l'urbanisation du littoral, de la Villa Olímpica au Besòs. Tous ces changements se concrétisent dans dix quartiers. Au-dessus de la Gran Vía se trouvent le Camp de l'Arpa del Clot et El Clot, ainsi que La Verneda et La Pau, et Sant Martí de Provençals.
El Clot est l'un des noyaux les plus anciens de Sant Martí. Il a peu à peu perdu son caractère industriel, avec le déplacement ou la disparition d'anciennes usines et ateliers. Cela a permis la récupération de grands espaces pour un usage citoyen, comme le Parc de El Clot.
Le quartier de Diagonal Mar, juste au début de l'Avenida Diagonal et débouchant sur la mer Méditerranée, est cependant l'un des quartiers les plus récents de la Ciudad Condal (il est encore en cours de formation et de consolidation). Il a été conçu et créé grâce au plan d'urbanisme réalisé pour la célébration du Fòrum Universal de les Cultures de Barcelone, en 2004. Il se distingue par la qualité de ses urbanisations, avec un accès facile à la mer et un concept américain de communauté : piscines communautaires, gymnases et club social. Diagonal Mar est l'un des quartiers de Barcelone, avec l'Eixample, qui concentre la plus grande offre d'hôtels de luxe de la ville.