Rãnh Mariana, còn được biết đến với các tên gọi khác như vực Mariabena hay vũng Mariana, là rãnh đại dương sâu nhất trên Trái Đất và điểm sâu nhất nằm trong lớp vỏ Trái Đất. Nó nằm ở phần đáy của khu vực tây bắc Thái Bình Dương, về phía đông quần đảo Mariana. Điểm sâu nhất có tọa độ 11°21' Bắc và 142°12' Đông. Rãnh Mariana kéo dài tới gần Nhật Bản. Rãnh này là đường biên giới nơi hai mảng kiến tạo va chạm, là khu vực chìm xuống mà mảng Thái Bình Dương chìm xuống dưới mảng Philippines. Rãnh có chiều dài khoảng 2.550 km (1.580 dặm) nhưng chiều rộng trung bình chỉ khoảng 69 km (43 dặm). Đáy của rãnh này thấp hơn mực nước biển một khoảng lớn hơn nhiều so với đỉnh Everest ở trên mực nước biển.
Độ sâu tối đa của rãnh này là 11.034 m (36.201 ft) dưới mực nước biển theo phép đo gần đây nhất. Về vĩ độ, rãnh Mariana và sự nổi bật ở vùng xích đạo của Trái Đất đặt rãnh Mariana ở khoảng cách 6.366,4 km tính từ tâm Trái Đất. Bắc Băng Dương, sâu khoảng 4-4,5 km, lại chỉ cách tâm Trái Đất khoảng 6.352,8 km tính từ đáy, gần hơn so với điểm sâu nhất của rãnh Mariana 13,6 km.
Rãnh Mariana được tàu Challenger II của Hải quân Hoàng gia Anh khảo sát lần đầu vào năm 1951, vì thế phần sâu nhất của rãnh Mariana được đặt tên là vực thẳm Challenger. Bằng cách sử dụng kỹ thuật phản xạ sóng âm, tàu Challenger II đã đo được độ sâu 5.960 sải (10.900 m) tại tọa độ 11°19' Bắc và 142°15' Đông. Âm thanh này đã được ghi lại và nghe lại để xác nhận tín hiệu phản xạ từ đáy biển. Do việc sử dụng máy tính thời gian cho phép ghi lại thời gian của âm thanh phản xạ, một phần của quy trình này đã được thực hiện thủ công để chỉnh đồng hồ ngắt giờ, nên người ta đã điều chỉnh lại và báo cáo độ sâu lớn nhất là 5.940 sải (10.863 m).
Năm 1957, tàu Vityaz của Nga báo cáo độ sâu 11.034 m (36.201 ft), cho điểm sâu nhất Mariana; phép đo này không được lặp lại nên không thể coi là chính xác. Năm 1962, tàu hải quân Spencer F. Baird của Mỹ báo cáo độ sâu lớn nhất là 10.915 m (35.810 ft). Năm 1984, Nhật Bản đã gửi tàu Takuyo, một tàu khảo sát chuyên nghiệp, đến rãnh Mariana để thu thập dữ liệu bằng cách sử dụng các máy thu sóng âm phản xạ nhiều tia và hẹp; họ báo cáo độ sâu cực đại là 10.924 m (35.840 ft) (cũng có báo cáo là 10.920±10 m). Phép đo chính xác nhất đã được thực hiện bởi tàu Kaiko của Nhật Bản vào ngày 24 tháng 3 năm 1995, kết quả là 10.911 m (35.798 ft).
Trong một lần lặn chưa từng có tiền lệ, tàu ngầm thăm dò của Hải quân Mỹ là Bathyscaphe Trieste đã đi xuống đáy vào lúc 1:06 trưa ngày 23 tháng 1 năm 1960 với trung úy hải quân Don Walsh và kỹ sư Jacques Piccard. Quả cầu sắt được sử dụng làm bồn, với xăng để tạo sức nổi. Các hệ thống trên boong tàu chỉ tới độ sâu 37.800 ft (11.521 m), nhưng sau đó đã được sửa lại là 10.916 m (35.813 ft). Dưới đáy, Walsh và Piccard đã ngạc nhiên khi phát hiện ra các sinh vật như cá bơn dài khoảng 30 cm, cũng như tôm. Theo Piccard, 'đáy biển có vẻ sáng và sạch sẽ, là một vùng hoang vu chỉ có tảo cát'.
Tại đáy rãnh Mariana, áp suất nước lên đến 1086 bar (108,6 MPa hoặc 15.751 psi).
Vào ngày 1 tháng 6 năm 2009, tàu Kilo RV Moana (tàu mẹ của chiếc tàu ngầm Nereus) đã sử dụng hệ thống định vị dưới nước bằng sóng siêu âm Simrad EM120 (300-11.000 m) để tạo ra bản đồ tại vực thẳm Challenger với độ sâu đo được là 10.971 m (35.994 ft), với độ chính xác cao hơn so với lần trước 0,2% (sai số khoảng ± 11 m).
Năm 2003, các nhà khoa học đã phát hiện ra dọc theo rãnh Mariana một số khu vực sâu như vực thẳm Challenger và có thể sâu hơn nữa.