Sergej Anatoljevitsj Martynov (russisk: Сергей Анатольевич Мартынов; belarusisk: Сяргей Анатольевіч Мартынаў, Siarhjej Anatoljevitsj Martynaw; født 18. mai1968) er en belarusisk sportsskytter, opprinnelig fra Russland. Selv om han er i verdenstoppen i 50 m rifle, tre stillinger, er det i 60 skudd liggende han har hatt størst suksess. I 2006 og 2010 ble han verdensmester i øvelsen og han har mange seirer i verdenscupstevner og verdenscupfinaler. Han har også skutt fullt hus; 600 poeng, flere ganger enn noen annen skytter. Under Sommer-OL 2012 i London tok han endelig olympisk gull etter at han som eneste skytter skjøt fullt hus i innledende skyting,[2] og deretter fortsatte med å sette ny rekord i finalen med 105,5 poeng.[3] Han var 4,3 poeng foran sølvvinner Lionel Cox fra Belgia, mens slovenskeRajmond Debevec tok bronsen 0,2 poeng etter sølvplassen.[4]