Martín Gastón Demichelis (ur. 20 grudnia 1980 w Justiniano Posse) – argentyński piłkarz i trener piłkarski występujący na pozycji obrońcy, posiadający również obywatelstwo włoskie. Srebrny medalista Mistrzostw Świata 2014. Uczestnik Mistrzostw Świata 2010, Pucharu Konfederacji 2005 i Copa América 2015. Od czerwca 2026 r. jest szkoleniowcem niemieckiego RB Leipzig.
Kariera zawodnicza Karierę rozpoczął w Complejo Deportivo i Club Renato Cesarini, by następnie zostać zawodnikiem River Plate, z którym dwukrotnie sięgnął po mistrzostwo Argentyny (2002, 2003). Przed sezonem 2003/04 przeszedł do Bayernu Monachium. Pierwszy sezon nie był dla niego udany z powodu kontuzji. Po przyjściu trenera Feliksa Magatha wywalczył sobie w końcu miejsce w podstawowym składzie. Zdobył trzykrotnie mistrzostwo Niemiec (Bundesligi) (2005, 2006, 2010) i Pucharu Niemiec (2005, 2006, 2010). W styczniu 2011 r. przeszedł do Malagi CF. W lipcu 2013 r. został zawodnikiem Atlético Madryt, jednak dzień przed zakończeniem okienka transferowego ponownie zmienił klub, tym razem związując się dwuletnim kontraktem z Manchesterem City. Atlético Madryt otrzymało za niego 5 mln euro. Pierwszą bramkę w barwach „The Citizens” zdobył 22 marca 2014, w wygranym 5:0 meczu z Fulham.