Martinci su jedno od najvećih sela sremskomitrovačke opštine. Izgrađeni su na granici diluvijalne terase inundacione ravni Save zapadno od Sremske Mitriviie. Kroz njih prolazi put Mitrovica-Šid, a severno su pruga i autoput istog pravca. Martinci su od Mitrovice udaljeni 14 km.
Atar sela ima površinu od 66,7 km2 i najveći je u opštini. On se na zapadu graniči hatarima Bosuta i Kuzmina, na severu sa hatarom Čalme, a na istoku hatarom Laćarka, a na jugu reka Sava.