Il Lago di Martignano è un lago del Lazio, di origine vulcanica, come i bacini circostanti di Bracciano, Stracciacappa e Baccano (questi ultimi due si prosciugarono successivamente).
Le sue coste sono divise fra i comuni di Roma, Anguillara Sabazia e Campagnano di Roma.
Occupa un'area di 2,440 km quadrati e si trova a 305 metri sopra il livello del mare. Ha una profondità massima di circa 60 m.
Il lago ha alcuni piccoli immissari, per lo più stagionali, mentre non ha alcun emissario. Il bacino ha una lunghezza di 2,015 km e una larghezza di 1,545 km. Il perimetro lacustre è di circa 6 km.
Il lago di Martignano si venne a formare oltre 130.000 anni fa ed era conosciuto ai Romani. Essi frequentavano il lago come luogo di villeggiatura e vi attingevano l'acqua utilizzando l'acquedotto Alseatium costruito nel 2 a.C. da Augusto per rifornire la Naumachia di piazza San Cosimato a Trastevere dedicata a Giulio Cesare.