Villamartín de Campos es un municipio situado en la comarca de Tierra de Campos, en el suroeste de la provincia de Palencia, comunidad autónoma de Castilla y León, España.
Villamartín se encuentra enclavado en plena comarca de Tierra de Campos a 12 km de la Capital (Palencia), en dirección León y justo en el cruce de la carretera N-610 con la C-612 a Medina de Rioseco (Provincia de Valladolid). Al norte limita con los municipios de Grijota, Villaumbrales y Becerril de Campos, al Oeste con Mazariegos y Baquerín de Campos, al Sur con Pedraza de Campos y al Este con Autilla del Pino.