Francisco Martínez de Leiva (Burgos, España - Santiago del Estero, Gobernación del Tucumán, 1602) fue un militar español de fines del siglo XVI.
Se destacó por haber sido gobernador del Tucumán entre 1600 y 1602.
Junto a su padre combatió en la Guerra de Arauco en Chile y en uno de esos combates contra los araucanos su progenitor murió.
En diciembre de 1599, el rey Felipe III firmó su nombramiento como gobernador del Tucumán.
Transportó con él un fuerte ejército, colonos y provisiones tanto para el Tucumán como para continuar la guerra contra los araucanos en Chile.