A caballo sobre una alta loma –zona de Manzanedo– al final de una carretera, que parte junto al monasterio de Santa María de Rioseco de la que recorre todo el valle por el margen izquierdo del río Ebro, en terreno desigual, está situado San Martín del Rojo, que antes contaba con otro barrio, llamado Quintana del Rojo en una hondonada, hoy desaparecido y tenía anejo también el lugar de Fuente Humorera, también despoblado y ahora propiedad particular, que conserva las paredes y ábside de su iglesia, a 13 km de Villarcayo y 76 de Burgos.
Le prestan límites y compañía Rioseco, Tubilla del Nela, Escanduso y Escaño al otro lado de la montaña, Villasopliz, Manzanedo y Argés.
Su nombre aparece escrito por primera vez en el censo-pesquisa que mandó hacer el rey Pedro I en toda Castilla en 1352, que más tarde dio origen al llamado Libro de las Behetrías y, según declaración de sus pobladores en las respuestas generales del Catastro del Marqués de la Ensenada en 1752, era lugar de realengo, es decir, gozaba de la protección del rey, al que pagaba directamente tributos.
En el año 1848, junto con su barrio de Quintana, contaba con 79 habitantes, según consta en el Diccionario geográfico de Pascual Madoz. Al revés que la inmensa mayoría de los pueblos de la provincia, decreció el número de sus habitantes en la segunda mitad del siglo XIX y presentaba en 1900 un censo de
48 personas. Mantenía sin embargo este número en 1950, pasada la dura primera mitad del siglo XX. Pero su situación geográfica ha ayudado mucho al fenómeno de la emigración de la segunda mitad del siglo, que ha hecho que lo termine con un solo habitante en el año 2000