Марко Амелія — вихованець римського футболу, а саме футбольного клубу «Рома».
Професійну кар'єру гравця розпочав в «Ліворно», куди прийшов у 2001 році на правах оренди, але незабаром був викуплений. У сезоні 2003/04 він був відданий в оренду спочатку «Лечче», де був основним воротарем і дебютував у Серії А, а потім «Пармі», де був дублером Себастьяна Фрея, через що провів лише по одному матчу у Кубку Італії та Кубку УЄФА, дебютувавши у єврокубках.
Влітку 2005 року повернувся в «Ліворно». 2 листопада2006 року в матчі Кубка УЄФА проти сербського«Партизана» Амелія забив гол і став першим італійським воротарем, що відзначилися в єврокубках[1]. У лютому 2007 року Марко оголосив, що підписав контракт з московським «Спартаком»[2], однак трансфер так і не відбувся. За підсумками сезону 2007/08 «Ліворно» зайняло останнє 20 місце в Серії А і покинуло еліту.
5 червня2008 року Амелія перейшов в «Палермо» за 6 млн. євро і відіграв за клуб один сезон, провівши в його складі 34 матчі в Серії А.
5 серпня2009 року «Палермо» та «Дженоа» обмінялися воротарями, таким чином Амелія перейшов в «Дженоа», а «Палермо» отримала Рубіньйо[3]. У новій команді Марко провів наступний сезон 2009/10, зігравши у 30 матчах чемпіонату, в яких пропустив 48 голів, а також у 5 матчах Кубка УЄФА, в яких пропустив 8 м'ячів.
23 червня2010 року Амелія став гравцем «Мілана»[4][5], в якому протягом чотирьох сезонів був дублером Крістіана Абб'яті, через що на поле виходив нерегулярно, хоча і виграв з командою в 2011 році чемпіонат та національний суперкубок. Влітку 2014 року на правах вільного агента покинув клуб, після чого виступав в аматорській куоманді «Рокка Пріора».
В січні 2015 року Амелія приєднався до «Перуджі», що виступала в Серії Б, але до кінця сезону він з'явився на полі лише одного разу. Тому в Перуджі відмовилися продовжувати співпрацю з Амелією на наступний сезон і він знову став вільним агентом та виступав за нижчоліговий клуб «Лупа Кастеллі Романі».
В кінці вересня 2015 року Жозе Моурінью запросив Амелію на випробувальний період в «Челсі», щоб вивчити ігрові кондиції 33-річного воротаря[6]. Причиною стало те, що «Челсі» був змушений терміново шукати ще одного воротаря після того, як основний кіпер «синіх» Тібо Куртуа вибув з гри, як мінімум, до кінця року[7]. Крім того, трансферне вікно вже закрилося, тому довелося обирати кандидатів лише серед вільних агентів. 8 жовтня2015 року Амелія підписав контракт з «Челсі» до кінця сезону[8] і став дублером Асміра Беговича. Так й не дебютувавши в іграх чемпіонату за «Челсі», 2016 року залишив команду.
Завершив ігрову кар'єру у команді «Віченца», за яку виступав протягом 2017 року.