Hijo de padres peruanos: Alfredo Bellatin y Edda Cavigiolo Bellatin;^[2]​ nació en Ciudad de México^[3]​ sin el brazo derecho;^[4]​ a los cuatro años de edad se fue con su familia a Perú, donde años después estudiaría Teología durante dos años en el seminario Santo Toribio de Mogrovejo y, después, Ciencias de la Comunicación en la Universidad de Lima.

Fue allí, en 1986, donde publicó su primer libro —Mujeres de sal—, pero su primera obra la había escrito a los 10 años y la había inspirado su afición por los perros.^[4]​ Al año siguiente viajó a Cuba con una beca para estudiar guion cinematográfico en la Escuela Internacional de Cine y Televisión de San Antonio de los Baños y al regresar a Perú, dos años más tarde, continuó publicando hasta 1995, cuando volvió a México.

Es director de la Escuela Dinámica de Escritores en la Ciudad de México, que, creada en 2001 como Asociación civil sin fines de lucro,^[5]​ propone un método de preparación literaria alternativo a los espacios académicos y a los talleres tradicionales. En 2009, Bellatin anunció la renovación de la Escuela, con programas televisivos y una editorial a partir de 2010.^[6]​

Bellatin fue director del Área de Literatura y Humanidades de la Universidad del Claustro de Sor Juana y miembro del Sistema Nacional de Creadores de México de 1999 a 2005.

El 13 de diciembre de 2018 fue elegido como director general del Fondo Nacional para la Cultura y las Artes (Fonca),^[7]​ cargo al que renunció el 12 de marzo de 2019 por motivos de salud. Su salida ocurrió después de una polémica por un foro con creadores al cual no asistió.^[8]​

Su preparación académica fue una influencia decisiva para el desarrollo de su escritura. Su experiencia cinematográfica le llevó a concluir que la realidad puede estar encapsulada en un fragmento de tiempo pequeño y sin embargo ser capaz de provocar sensaciones importantes en el espectador. De ahí se desprende el carácter fragmentario de su escritura, que sólo ofrece los datos precisos de la realidad que compone en sus novelas.

Su obra, de gran difusión, ha sido traducida al inglés, alemán, francés y malayalam. Mario Bellatin es considerado uno de los escritores contemporáneos latinoamericanos experimentales, en cuyas novelas se plantea un juego lúdico entre realidad y ficción, matizado con protocolos apócrifos, crónicas, biografías o documentos científicos, provocando así situaciones inverosímiles e incluso graciosas.

Sus novelas no contienen referencias biográficas, pues el autor cree que el texto debe sostenerse por sí mismo y que la literatura se desarrolla de mejor manera con la menor intervención posible de parte del autor.

• Finalista del Premio Médicis 2000 a la mejor novela extranjera publicada en Francia
• Premio Xavier Villaurrutia 2000 por su novela Flores
• Beca Guggenheim, 2002
• Premio Mazatlán de Literatura 2008 por su novela El gran vidrio^[9]​
• Premio de Narrativa José María Arguedas 2015 por El libro uruguayo de los muertos, otorgado en el marco de los Premios Casa de las Américas
• Premio Iberoamericano de Letras José Donoso, 2018.^[10]​
• Premio Legión del Libro otorgado por la Cámara Uruguaya del Libro.
• Doctor honoris causa por 17, Instituto de Estudios Críticos, 2019.^[11]​

• Mujeres de sal, Editorial Lluvia, Lima, 1986
• Efecto invernadero, Jaime Campodónico Editor, Lima, 1992
• Canon perpetuo, Jaime Campodónico Editor, Lima, 1993
• Salón de belleza, Jaime Campodónico Editor, Lima, 1994 (Tusquets Editores, México D. F., 1999)
• Damas chinas, Ediciones El Santo Oficio, Lima, 1995 (Anagrama, 2006)
• Tres novelas, Ediciones El Santo Oficio, Lima, 1995)
• Poeta ciego, Tusquets Editores, México D. F., 1998
• El jardín de la señora Murakami, Tusquets Editores, México D. F., 2000)
• Flores, Matadero-LOM, Santiago de Chile, 2000 (Anagrama 2004)
• Shiki Nagaoka: Una nariz de ficción, Editorial Sudamericana, Barcelona, 2001
• La escuela del dolor humano de Sechuán, Tusquets Editores, México D. F., 2001
• Jacobo el mutante, Aguilar / Alfaguara, 2002
• Perros héroes, Alfaguara, 2003 (a fines de 2011 la editorial chilena Pehuén lo reeditó con ilustraciones de Tomás Ives^[12]​)
• Obra reunida, Alfaguara, 2005; contiene:
  • Salón de belleza; Efecto invernadero; Canon perpetuo; Damas chinas; La escuela del dolor humano de Sechuán; El jardín de la señora Murakami; Bola negra; Shiki Nagaoka: Una nariz de ficción; La mirada del pájaro transparente, Flores; y Underwood portátil
• Lecciones para una liebre muerta, Anagrama, 2005
• Underwood portátil modelo 1915, Sarita Cartonera, Lima, 2005
• La jornada de la mona y el paciente, Almadía, 2006
• Pájaro transparente, Mansalva, 2006, "rearmado de obras anteriores"^[13]​
• El gran vidrio, Anagrama, 2007
• Condición de las flores, Entropía, 2008
• Los fantasmas del masajista, Eterna Cadencia, 2009
• Biografía ilustrada de Mishima, Entropía; Matalamanga, 2009
• El pasante de notario Murasaki Shikibu, Editorial Cuneta, Santiago de Chile, 2011
• Disecado, Sexto Piso, México, 2011
• La clase muerta, Alfaguara, México, 2011; contiene dos textos: Biografía ilustrada de Mishima y Los fantasmas del masajista
• La mirada del pájaro transparente, con ilustraciones de Daniel Blanco; Pehuén Editores, Santiago de Chile, 2011
• Perros Héroes, con ilustraciones de Tomás Yves; Pehuén Editores, Santiago de Chile, 2011
• El libro uruguayo de los muertos, Sexto Piso, México, 2012
• La Jornada de la Mona y el Paciente, Simiente, México, 2013
• Gallinas de Madera, Sexto Piso, México, 2013
• Obra reunida, Alfaguara, España, 2013; contiene:
  • Salón de belleza; Efecto invernadero; Canon perpetuo; Damas chinas; El jardín de la señora Murakami; Bola negra; Shiki Nagaoka: una nariz de ficción; La mirada del pájaro transparente; Jacobo el mutante; Perros héroes; Flores; La escuela del dolor humano de Sechuán; Underwood portátil: modelo 1915; y Los fantasmas del masajista y La biografía ilustrada de Mishima (ambos incluidos en La clase muerta)
• El hombre dinero, Sexto Piso, 2013
• Jacobo reloaded (en colaboración con Zsu Szkurka), Sexto Piso, 2014
• Retrato de Mussolini con familia, Alfaguara, México, 2015
• Carta sobre los ciegos para uso de los que ven, Alfaguara, México, 2017
• "Un kafkafarabeuf", Biblioteca Popular Bruce Lee, Cali, 2019
• El libro, la mola, el monstruo, Club Hem, La Plata, 2020
• Ojos flotantes, mojados, limpios (ilustrado por Sebastián Maturano), Borde Perdido, Córdoba, 2020
• El palacio, Marciana, Buenos Aires, 2020
• Placeres (con fotografías de Alice Zukofsky), Gato Negro, México, 2021
• Mis nuevas escrituras. Variación 1, Ed. Chinatown, Buenos Aires, 2022
• La Matanza, Ed. Chinatown, Buenos Aires, 2022
• Diwan Bellatín, Ed. Personaje Secundario, Lima, 2023
• La Matanza: últimos principitos (Fondo Editorial Universidad de Sonora, 2024)

• Véronique Pitois-Pallares. El arte del fragmento: 'El gran vidrio' de Mario Bellatin, Hermosillo (México), Universidad de Sonora, 2011.
• Pedro Pujante. La autoficción fantástica. El yo imaginario en César Aira y Mario Bellatin, Tesis doctoral, Universidad de Murcia, 2018.

• Biografía fantasma (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última)., cuento de Bellatín publicado en Letras Libres, agosto de 2007; acceso 07.06.2011
• Pequeña muestra del vicio en el que caigo todos los días Cuento de Bellatín publicado en la revista Literal Magazine Nº14, otoño de 2010; acceso 07.06.2011
• La enfermedad de la sheika, cuento en Los Noveles
• Madre e hijo, cuento de Bellatín publicado en Letras Libres, diciembre de 2002; acceso 07.06.2011
• Formotón asai, texto de Bellatín publicado en Fractal N° 14, julio-septiembre de 1999; acceso 07.06.2011
• Entrevista a Mario Bellatin en la Feria del libro de París 2009