Фамилия Марта — редкий случай в русской ономастике, когда фамилия звучит как женское имя. На самом деле всё наоборот: в основе лежит не имя, а прозвище или вариант крестильного имени, но с мужским окончанием.

Самый вероятный путь образования — от канонического мужского имени Март (церковная форма — Мартий, от латинского Martius, «посвящённый Марсу»). В святцах есть несколько святых с таким именем. Фамилия могла возникнуть как усечённая форма от Мартын (Мартин) — через отпадение конечного -ын. В белорусской и украинской традициях, где фамилии на -а встречаются чаще, Марта могла быть формой от имени Мартын, закрепившейся в документах.

Вторая версия — прозвище Марта. В южнорусских и украинских говорах «марта» иногда называли угрюмого, насупленного человека (от «моргать» в значении «хмуриться»). Либо, напротив, бойкого, родившегося в марте. Прозвища по месяцам — распространённая модель: Январь, Февраль, Март.

Фамилия фиксируется в основном на западе России — в Смоленской, Брянской областях, а также в Беларуси и на Украине. Там же распространены однокоренные Мартов, Мартин, Мартынов. Отличие фамилии Марта — её несклоняемость по женскому роду: она остаётся неизменной, что указывает на польское или украинское влияние, где такие формы (Груша, Шпак, Марта) нормальны.

Встречается и вариант с ударением на первый слог — тогда фамилия звучит как чисто женское имя, но носителями её могут быть и мужчины. В любом случае, предок носителя звался Мартой (или Мартом) — либо по имени, либо по прозвищу, и фамилия не менялась веками, сохранив свою краткую форму.