Dean Paul Martin (født 17. november1951, død 21. mars1987) var en amerikansk entertainer, sanger, skuespiller, og pilot for det amerikanske militæret. Han var også en vellykket tennisspiller og han deltok i mange konkurranser for juniorutøvere på Wimbledon.
Martin spilte hovedrollen i TV-serien Misfits of Science som ble sendt på TV ved årsskiftet 1985 og 1986. En av seriens medstjerner var den kjente skuespilleren Courteney Cox. Martin var også en ivrig pilot som fikk sin piloten-lisens da han var 16 år gammel. Han ble offiser i California Air National Guard i 1981. Han døde i 1987 da hans F-4 Phantom jagerfly som tilhørte Nasjonalgarden styrtet i San Bernardino-fjellene i California under en snøstorm. Krasjet drepte både ham og hans partner Ramon Ortiz som var med ham på flyet.
Martin ble etter sin død gravlagt i Los Angeles National Cemetery som tilhører US Department of Veterans Affairs og ligger i Los Angeles i California. Dean Paul Martin giftet seg med skuespillerinnen Olivia Hussey i 1971. De fikk ett barn sammen som heter Alexander som i likhet med foreldrene ble skuespiller som voksen. Martin og Hussey ble skilt i 1978. Han giftet seg deretter med Dorothy Hamill i 1982 og de tok ut skilsmisse i 1984.