Marthe Bougleux est la fille de Jules Bougleux (1835-1909), entrepreneur de menuiserie, et de Marguerite Boniteau (1846-1937)[1].
Élève de Marie Latruffe-Colomb[2], d'Édouard Cuyer et de Fernand Pelez, elle expose des portraits miniatures dès 1890 à l'Exposition internationale de blanc et noir, et au Salon des artistes français dès 1891[3],[4], dont elle deviendra sociétaire[2]. Elle y est récompensée d'une mention honorable (peinture) en 1906[5]. Elle expose au salon des enlumineurs et de la miniature en 1902[6].
Elle est professeur dès 1902[7], puis directrice dès 1910[8],[9] à l'école municipale de dessin pour jeunes filles du 17e arrondissement de Paris, au 5 rue Lebouteux (école qui prépare au professorat de dessin), où elle coordonne les enseignements de peintres de différentes spécialités. Elle habite 49 rue Lemercier dans le 17e où elle enseigne également dès 1911[10]. Parmi ses très nombreuses élèves figurent les peintres Louise Alix, Germaine Boy, Yvonne Meley, Zina Blondel-Weiss, Germaine Gloria et la miniaturiste Yvonne Lévy-Engelmann. Quand elle prend sa retraite en 1954, des dizaines d’élèves, en présence d'élus de la mairie de Paris, lui remettent un livre d'or garni d’esquisses et d'œuvres[11].
Elle meurt à Neuilly-sur-Seine à l'âge de 84 ans[12].
