Uzvārds "Martinenko" ir izplatīts ukraiņu, krievu un baltkrievu uzvārds, kas veidots no personvārda "Martins" (no latīņu "Martinus", kas saistīts ar dievu Martu) ar piedēkli "-enko", kas ukraiņu onomastikā bieži norāda uz "dēlu" vai piederību. Tas var būt patronīms, kas nozīmē "Martina dēls".
Slaveni cilvēki ar šo uzvārdu:
1. Sergejs Martinenko — Latvijas aktieris un režisors, pazīstams ar lomām teātrī un kino.
2. Valērijs Martinenko — Ukrainas politiķis, bijušais Augstākās Radas deputāts.
3. Jevgeņijs Martinenko — Krievijas hokejists, spēlējis KHL.
4. Anatolijs Martinenko — padomju un ukraiņu dziedātājs un aktieris.