Lorient

Mario Lemina startet sin ungdomskarriere i Frankrike som elleveåring for Lorient sitt ungdomsakademi. Han ble en del av førstelaget i 2012-13 sesongen, som ble hans eneste sesong.

Marseille

Mario Lemina signerte den påfølgende sesongen for Marseille for 4 millioner euro. Han slet med spilletid i debutsesongen der han startet 8 ligakamper i 2013-14 sesongen. Han fikk mer spilletid av trener Marcelo Bielsa i hans andre sesong for klubben med 23 ligakamper. Han hjalp Marseille til å ta fjerdeplassen i Ligue 1. I februar 2015 ble han utvist for å ha dyttet Ola Toivonen i bakken i en ligakamp mot Rennes.

Juventus

Under sommeren 2015 vekket Mario Lemina interesse fra flere klubber, som Liverpool, Southampton og West Ham, men det var Juventus som signerte han på lån 31. august 2015, på siste dag av overgangsvinduet. Juventus betalte 500 tusen euro for å låne han én sesong, med opsjon på kjøp for 9,5 millioner euro. 26. september 2015 scoret han sitt første mål for Juventus i hans tredje kamp, etter han kom inn som innbytter i det 63. minutt mot Napoli.

29. april 2016 ble låneholdet gjort permanent. Han signerte en fireårskontrakt som strekte seg til midten av 2020. 21. mai 2016 spilte han hele kampen mot Milan i Coppa Italia-finalen. Juventus vant 1-0 etter ekstraomganger. Han vant serien også med klubben i 2015-16 sesongen. Han spilte totalt 42 kamper og scoret 3 i løpet av to sesonger for den gamle dame før veien videre gikk til England.

Southampton

8. august 2017 signerte Mario Lemina en fireårskontrakt med Southampton for en overgangssum på 15,4 millioner engelske pud. Han fikk sin debut 20. august i en 3-2 seier over West Ham United. Hans første mål for klubben kom i en 3-2 seier West Bromwich 3. februar 2018. Han spilte 49 kamper og scoret 1 mål for Southampton på to sesonger.

Galatasaray (lån)

På siste dag under sommerens overgangsvindu i 2019 ble Mario Lemina lånt ut for 1 million euro til Galatasaray for 2019-20-sesongen. Mario Lemina debuterte for Galatasaray 13. september 2019 i fjerde runde i Süper Lig Kasımpaşa. Han måtte ut med skade etter bare 30 minutter i en kamp som Galatasaray vant 1-0 på hjemmebane.

Mario Lemina spilte 28 kamper og scoret 1 mål for Galatasaray før han returnerte til Southampton etter én sesong. Målet ble en en avgjørende scoring i åttendedelsfinalen i den tyrkiske  cupen 23. januar 2020. Det sto 1-1 mellom Galatasaray og  Caykur Rizespor fram til Mario Lemina headet inn vinnermålet i det 82. minutt.

Fulham (lån)

30. august 2020 ventet et nytt låneopphold for Mario Lemina. Denne gangen ble han lånt ut til Premier League-klubben Fulham for én sesong. Scott Parkers mannskap betalte 2,2 millioner euro for låneavtalen.

Mario Lemina fikk sin debut 16. september 2020 i en 1-0-seier mot Ipswich i den engelske ligacupen. Tre dager senere kom Premier League-debuten mot Leeds på bortebane. Han kom inn som innbytter for Harrison Reed i det 70. minutt på stillingen 4-3 til Leeds. Mario Lemina klarte ikke å bidra med å snu kampen, som endte med 4-3-tap.

Mario Lemina spilte 28 kamper i Premier League, i tillegg til to cupkamper, og scoret ved én anledning. Fulham endte på 18.-plass på tabellen, som endte i nedrykk, i 2020-21-sesongen.

OGC Nice

21. juli 2021 signerte Mario Lemina for Ligue 1-klubben Nice for en overgangssum på 5,5 millioner euro. Han debuterte 8. august 2021 i første serierunde, i en 0-0-kamp mot Stade Reims på hjemmebane. Hans første mål for klubben kom 12. desember 2021 mot Lens på hjemmebane i Ligue 1. Han satte inn 1-1-scoringen i det 63. minutt i en kamp som endte med 2-1-seier. Mario Lemina spilte 32 ligakamper og 4 kamper i den franske cupen i 2021-22-sesongen. Han scoret to mål i Ligue 1 i debutsesongen for Nice.

21. august 2022, etter kampen mot Clermont Foot, måtte Mario Lemina stå over fire kamper på grunn av et rødt kort han pådro seg i kampen. Mario Lemina spilte 14 kamper i Ligue 1 i første halvdel av sesongen, før han dro til England under overgangsvinduet i 2023.

Wolverhampton Wanderers

13. januar 2023 signerte Mario Lemina en 2,5-årskontrakt med Premier League-klubben Wolverhampton Wanderers, for en overgangssum på 11 millioner euro.

Mario Lemina deburte for klubben mot West Ham i Premier League, 14. januar 2023, da han ble byttet inn for Hee-chan Hwang i det 73. minutt. Kampen endte med 1-0-seier på hjemmebane.

I den fjerde kampen for klubben, 11. februar 2023, pådro Mario Lemina pp seg to gule kort i en kamp mot Southampton. Han fikk det andre gule kortet i det 27. minutt. Til tross for det klarte Wolves å ta hjem en 1-2-seier på bortebane.

Mario Lemina spilte 19 av 20 kamper i Premier League i sesongen 2023-24 etter han kom til klubben. Wolves endte på 13.-plass på tabellen denne sesongen.

Hans andre sesong i klubben endte med 34 kamper i Premier League, der han scoret ved fire anledninger. Målene kom mot Newcastle, Tottenham, Chelsea og Brentford. Det ble seier i de tre sistnevnte kampene.

Mario Lemina spilte halve 2024-24-sesongen for Wolves, der han noterte seg for 17 kamper og én scoring i Premier League, og to cupkamper.

Galatasaray

5. februar 2025 returnerte Mario Lemina til Galatasaray igjen, og han signerte 31 år gamle Mario Lemina en 1,5+1-årskontrakt med Galatasaray, for en overgangssum på 2,5 millioner euro. Hans årslønn vil ligge på 2,5 millioner euro.

Mario Lemina har valgt å spille for Gabon sitt landslag framfor Frankrike. Han har U20 og U21 kamper for Frankrike og var med på å vinne U20 VM i 2013. Han gjorde sin debut for Gabon sitt A-landslag 9. oktober 2015 i en 3-3 kamp mot Tunisia.

Juventus

• Serie A: 2015–16, 2016–17
• Coppa Italia: 2015–16, 2016–17
• Champions League (andreplass): 2016-17

Nice

• Coupe de France (andreplass): 2021–22

Frankrike U20

• FIFA U-20 VM: 2013