Martin Johnsrud Sundby (* 26. September 1984 in Oslo) ist ein norwegischer Skilangläufer.
Martin Johnsrud Sundby startet für Røa IL. Von Ende 2002 bis 2006 trat er in unterklassigen Wettkämpfen wie FIS-Rennen an. 2003 nahm er in Sollefteå, als aber immerhin die Silbermedaille mit der norwegischen Staffel heraussprang, und 2004 in Stryn ohne größere Erfolge in Einzelrennen an Junioren-Weltmeisterschaften teil. Er konnte seine Leistungen stetig verbessern und startete im März 2005 in Oslo in einem Rennen über 50 Kilometer erstmals im Skilanglauf-Weltcup, kam jedoch nicht ins Ziel. Danach dauerte es ein weiteres Jahr, bis er in Falun und Oslo erneut im Weltcup starten durfte. Im Dezember 2006 gewann Sundby in La Clusaz als 25. über 50 Kilometer erste Weltcuppunkte. Im Januar 2007 belegte er bei den norwegischen Meisterschaften in der Verfolgung den vierten Platz. Sein erstes herausragendes Weltcupergebnis belegte er im November 2007 als Sieger mit der Staffel in Beitostølen. Es folgten in der Saison weitere Siege zusammen beim Teamsprint in Liberec zusammen mit Simen Østensen und in Falun mit der Staffel. Bei der norwegischen Meisterschaft 2008 gewann er im 30 km Verfolgungsrennen Silber. Zum Beginn der Saison 2008/09 siegte er in Gällivare und La Clusaz mit der Staffel. Ende November 2008 gewann er sein erstes Weltcupeinzelrennen im finnischen Kuusamo über 15 km im klassischen Stil. Die Tour de Ski 2008/09 beendete er auf den achten Rang. Dabei belegte er in Nové Město über 15 km klassisch den zweiten Platz. Bei den Nordischen Skiweltmeisterschaften 2009 in Liberec errang er den 34. Platz über 15 km klassisch. Beim Weltcup-Finale 2009 kam er auf den 18. Gesamtrang.