Martenshoek is een dorp in de gemeente Hoogezand-Sappemeer in de provincie Groningen in Nederland. Het dorp ligt aan het oude Winschoterdiep direct ten oosten van Foxhol.

Het dorp is ontstaan bij een sluis in het Winschoterdiep. Bij de sluis die zeer druk gebruikt werd ontstond allerlei activiteiten. Daaruit ontwikkelde zich met name de scheepsbouw. Het oude diep is inmiddels gedempt, nadat ten noorden van de scheepswerven een nieuw tracé voor het kanaal was gegraven.
Het dorp heeft een eigen station aan de spoorlijn Groningen - Nieuweschans.