In Marthalen kann die gesamte obligatorische Schulzeit direkt im Dorf absolviert werden. Mitten im Dorf befindet sich die Primarschule, wo auch der Kindergarten angeschlossen ist. Die Primarschule wird zurzeit von ca. 150 Kindern besucht.

Die Sekundarschule Kreis Marthalen (SKM) wird mit den Dörfern Benken, Rheinau und Trüllikon geführt und befindet sich an der Schaffhuserstrass 28 in Marthalen.