La sua prima opera nel campo pittorico è la Derisione di Cristo, realizzata verso il 1503 ed attualmente custodita a Monaco alle Alte Pinakothek. Nel 1509 risulta essere pittore di corte di Magonza alle dirette dipendenze dell'arcivescovo Uriel von Gemmingen, elettore in quegli anni. Nel 1510, su commissione del mercante Jacob Heller realizza, come integrazione al Polittico dell’Assunzione della Vergine di Albrecht Dürer, la decorazione di due ante aggiuntive con le immagini di santi realizzati in grisaille. In questa opere, Grünewald, sembra volersi quasi confrontare con il grande artista che lo precede.

Tra il 1512 ed il 1513, l’abate del monastero di Isenheim (Alsazia) gli commissiona la decorazione di una grande pala d’altare, con ante rimovibili e fisse, configurate per assumere diversi aspetti, a seconda delle esigenze delle varie cerimonie religiose. È questa la sua opera più importante, nota come l’Altare di Isenheim, e Grünewald dipinge le ante che si articolano intorno ad un altro altare, realizzato in precedenza, con statue di materiale ligneo realizzate da Nicolas Haguenau. L’opera è attualmente custodita a Colmar (in Francia) nel Museo d’Unterlinden.

Nel 1514, il nuovo elettore di Magonza, nella persona di Albrecht von Brandenburg, lo richiama a corte e qui, oltre ad altri lavori, gli commissiona nel 1517, l’ncontro dei santi Erasmo e Maurizio, oggi conservato alle Alte Pinakothek di Monaco.

Nel 1523-24 realizza la doppia tavola di Tauberbischofsheim, contenente le scene del trasporto della croce e della crocifissione, oggi custodita  a Karlsruhe alla Staatliche Kunsthalle.

Dopo questa data, inizia per Grünewald una vita molto difficile: viene allontanato da Magonza, molto probabilmente per aver dipinto la “Rivolta dei contadini”, un quadro pieno di significato politico e, in seguito a questo, dovrà ritornare ad occuparsi del commercio e dei lavori nel campo idraulico. Morirà intorno al 1528.