Биография
Родился в семье рабочих. Закончил Харьковский авиационный институт (1984), инженер-механик.
Свой трудовой путь начал инженером на Киевском механическом заводе, совмещая работу с преддипломным проектированием. В 1986 году он становится освобожденным заместителем секретаря, а в 1987 - секретарем комсомольской организации КМЗ им. Антонова.
В 1991 создаёт и до 1998 года возглавляет фирму «Торговый Дом».
Дважды возглавлял депутатские фракции в Верховной Раде. В парламенте IV созыва — фракцию блока «Наша Украина». Глава фракции «Наша Украина-народна самооборона» в Верховной Раде VI созыва.
Специализируется на энергетике. В V, VI и VII созывах ВРУ — глава Комитета по вопросам ТЭК, ядерной политики и ядерной безопасности. Под руководством Николая Мартыненко профильный комитет активно создает законодательную базу для развития и реформирования украинской энергетики.
В 2014 года избран народным депутатом 8-го созыва под №14 по списку партии "Народный фронт". Заместитель главы фракции, в четвёртый раз возглавил топливно-энергетический комитет Верховной Рады.
Отмечают его близость к премьер-министру Яценюку.
1 декабря 2015 года написал заявление о сложении депутатских полномочий в связи с коррупционным скандалом вокруг него. 22 декабря 2015 года Верховная Рада Украины досрочно прекратила полномочия депутата от фракции "Народный фронт" Николая Мартыненко. За соответствующее решение проголосовали 228 депутатов при минимально необходимых 226.
Является фигурантом многочисленных коррупционных скандалов и расследований.
