Născut la Pamplona, Navarra, Merino și-a început cariera cu CD Amigó, apoi s-a mutat la CA Osasuna.[3] Și-a făcut debutul la seniori cu rezervele în sezonul 2013-14, în Tercera División.[3]
Pe 23 august 2014, Merino a făcut prima sa apariție competitivă cu prima echipă, începând cu o victorie cu 2-0 pe teren propriu împotriva lui FC Barcelona B în Segunda División.[4] A marcat primul său gol ca profesionist pe 21 decembrie, într-o victorie cu 2-1 în deplasare împotriva lui UD Las Palmas.[5]
Merino a fost promovat definitiv în lotul principal pe 31 ianuarie 2015, primind tricoul cu numărul 8.[6] A fost titular obișnuit în primul său an, ajutându-i să evite retrogradarea.[7]
În sezonul 2015-2016, Merino a marcat patru goluri în 34 de apariții, Osasuna a terminat pe locul șase și a ajuns în play-off-ul pentru promovare.[8] În prima etapă a acelei etape, a marcat două goluri într-o victorie cu 3–1 acasă împotriva lui Gimnàstic de Tarragona[9] și a reușit un alt gol în manșa secundă (victorie 3–2).[10]
Borussia Dortmund
La 15 februarie 2016, Merino a semnat un contract de cinci ani cu Borussia Dortmund, care a intrat în vigoare la 1 iulie.[11] Prima sa apariție în Bundesliga a avut loc pe 14 octombrie, când a jucat toate cele 90 de minute într-o remiză 1-1 acasă cu Hertha BSC.[12]
Newcastle United
În iulie 2017, Merino s-a alăturat lui Newcastle United împrumutat pe un sezon; clubul din Premier League a fost de acord cu o clauză care îi obligă să semneze definitiv jucătorul, pe baza unui număr de apariții.[13][14] La 13 octombrie, acest lucru a fost invocat și a fost de acord cu un contract pe cinci ani.[15]
Merino a reușit 25 de apariții competitive pentru Magpies,[16] marcând o singură dată, o lovitură de cap care avea să fie singurul gol împotriva lui Crystal Palace pe St James' Park pe 21 octombrie 2017.[17] A oferit o singură pasă de gol.[16]
Real Sociedad
Merino s-a întors în Spania pe 12 iulie 2018, semnând un contract de cinci ani cu Real Sociedad pentru o sumă nedezvăluită [18], raportată a fi de 12 milioane de euro.[19] Primul său meci din La Liga a avut loc pe 18 august, când a jucat 59 de minute într-o victorie cu 2-1 împotriva gazdelor Villarreal CF[20] iar primul său gol pe 21 septembrie într-o victorie impotriva lui SD Huesca.[21] În ciuda eforturilor inițiale depuse pentru a se adapta la noua sa echipă, înfruntându-se și cu unele probleme de accidentare, a devenit în cele din urmă titular obișnuit,[22][23] marcând de patru ori în 32 de meciuri în primul său sezon.[24]
Pe 7 martie 2020, Merino a purtat banderola de căpitan pentru prima dată într-o înfrângere în campionat cu 1-0 în deplasare cu FC Barcelona.[25][26] În iulie, și-a reînnoit contractul până în 2025.[27]
În sezonul 2023-2024, Merino a câștigat cele mai multe dueluri pentru posesie în ligile de top ale Europei, la 326.[30]
Arsenal
Merino s-a întors în Premier League pe 27 august 2024, semnând un contract pe termen lung cu Arsenal.[31]
Cariera internațională
Merino a făcut parte din echipa Spaniei sub 19 ani, care a câștigat Campionatul European UEFA 2015 din Grecia. A marcat primul lor gol al turneului, deschizând o victorie cu 3-0 în fața deținătoarei Germania la AEL FC Arena din Larissa.[32]
La 20 august 2020, Merino a primit prima convocare la echipa de seniori, pentru primele două meciuri din UEFA Nations League 2020–21 împotriva Germaniei și Ucrainei[33], obținând primele minute împotriva primei pe 3 septembrie prin înlocuirea lui Sergio Busquets la începutul celei de-a doua reprize a unui egal 1–1.[34] A marcat primul său gol pe 12 septembrie 2023, al doilea într-o eventuală înfrângere cu 6-0 a Ciprului în preliminariile pentru UEFA Euro 2024, organizate la Granada.[35]