Petra Martić (ur. 19 stycznia 1991 w Splicie) – chorwacka tenisistka, klasyfikowana w rankingu WTA na 14. miejscu w grze pojedynczej (2020) i 49. w grze podwójnej (2022), reprezentantka Chorwacji w Pucharze Billie Jean King. Tenisistka praworęczna z oburęcznym backhandem.
Kariera tenisowa Petra Martić rozpoczęła treningi tenisowe w wieku pięciu lat. W sierpniu 2004 roku zadebiutowała w juniorskich rozgrywkach Międzynarodowej Federacji Tenisowej w rodzinnym Splicie. Miesiąc później w Mostarze osiągnęła swój pierwszy indywidualny finał, przegrany z Selmą Babić. Debiutancki tytuł zdobyła rok później przed własną publicznością w Losinj. We wrześniu 2006 doszła do ćwierćfinału gry pojedynczej dziewcząt wielkoszlemowego US Open, przegrywając z Lauren Albanese. W grudniu była też w jednej czwartej finału prestiżowych juniorskich mistrzostw Orange Bowl na Florydzie, gdzie musiała uznać wyższość Madison Brengle. Drugi wielkoszlemowy ćwierćfinał osiągnęła podczas French Open 2007, gdzie po zwycięstwie między innymi nad Simoną Halep uległa Ksienii Mileuskiej. 19 lutego 2007 zajmowała najwyższe, 26. miejsce w klasyfikacji dziewcząt do lat osiemnastu.
Status profesjonalnej tenisistki otrzymała w lipcu 2008 roku.