Bývalý kouč belgického národního týmu na lavičce nahradil Fernanda Santose, který skončil v prosinci po mistrovství světa a osmi letech ve funkci.
Devětačtyřicetiletý Martínez uzavřel belgické angažmá poté, co jeho svěřenci na šampionátu v Kataru překvapivě nepostoupili ze skupiny.
"Rudé ďábly" vedl šest let a na MS 2018 s nimi získal bronzové medaile. Na klubové úrovni vedl Everton, Wigan a Swansea.
Jedním z Martínezových úkolů u portugalské reprezentace bude stanovení role hvězdného kapitána Cristiana Ronalda.
Sedmatřicetiletý útočník v Kataru přišel o místo v základní sestavě a do utkání naskakoval jako náhradník. Ronaldo nečekané vyřazení ve čtvrtfinále MS s Marokem (0:1) oplakal.
Bývalý kanonýr Realu Madrid nebo Manchesteru United následně zamířil do saúdskoarabského an-Nasru, kde podepsal lukrativní smlouvu.
"Seznam 26 hráčů z posledního světového šampionátu bude můj startovací bod a Cristiano je součásti tohoto seznamu," prohlásil nový kouč Portugalska.
"Je v reprezentaci 19 let a zaslouží si respekt, proto si sedneme a promluvíme si. Chci osobně poznat všechny hráče národního týmu včetně Cristiana," dodal španělský trenér.