Les ondes Martenot sont un instrument de musique électronique, inventé par Maurice Martenot et présenté au public en 1928. Un joueur d'ondes Martenot est appelé un ondiste.
Avec le thérémine mis au point en Russie en 1919, les ondes Martenot constituent l'un des plus anciens instruments de musique électronique conçus à partir de 1918. Suivant le spécialiste Michel Risse, de l'Université Pierre-et-Marie-Curie, c'est par le truchement de la télégraphie sans fil (TSF) que le caporal Martenot, radiotélégraphiste durant la Première Guerre mondiale, découvrit le potentiel musical des ondes. Maurice Martenot dépose le brevet de son invention en 1922 et présente ses au public le à l'Opéra de Paris avec l'Orchestre Pasdeloup en exécutant le Poème symphonique pour solo d'ondes musicales et orchestre que le compositeur franco-grec Dimitrios Levidis avait spécialement écrit pour lui en 1926. Le succès fut immédiat.
Des compositeurs comme Arthur Honegger, Darius Milhaud, André Jolivet, Olivier Messiaen ou encore Charles Koechlin, écrivent immédiatement des morceaux pour les ondes Martenot, symbole d'inouï et de modernité, que son inventeur ne cesse d'améliorer jusqu'en 1975, année de la création du septième et dernier modèle de concert. On peut citer par exemple l'œuvre de Messiaen intitulée Fête des belles eaux, pour six Ondes Martenot, qui fut créée pour l'Exposition universelle de 1937 et imite le mouvement des fontaines. Le répertoire compte plus de . L'instrument est aussi employé dans les musiques populaires, dans les années 1950 et 1960 ; on peut l'entendre par exemple chez des chanteuses telles qu'Édith Piaf ou Catherine Sauvage, et plus significativement chez des chanteurs tels que Léo Ferré ou Jacques Brel.
Sa production est stoppée en 1988. À la suite de diverses tentatives infructueuses de la part de fabricants japonais ou américains, on assiste à la fin des années 1990 à l'éclosion d'une nouvelle facture de l'instrument ayant pour nom ondéa.