Há menos água em Marte do que na Terra. A maior parte da água conhecida está na criosfera (permafrost e calotas polares). Não há água líquida. Há apenas uma pequena quantidade de vapor de água na atmosfera fina.
As condições na superfície do planeta não suportam a existência a longo prazo de água líquida. A pressão atmosférica média e a temperatura são muito baixas, o que congela a água. No entanto, parece que Marte já teve água líquida fluindo na superfície. Isto faria grandes áreas como os oceanos da Terra.
Há uma série de sinais de água sobre ou sob a superfície, agora ou em um passado distante. Estes incluem leitos de riacho, calotas polares, medição espectroscópica, crateras erodidas. Além disso, há minerais que se formam frequentemente quando há água líquida (como o goetite), cinza, hematita cristalina, filossilicatos, opala e sulfato.
Os flybys Mars como Viking, Mars Odyssey, Mars Global Surveyor, Mars Express e o Mars Reconnaissance Orbiter tinham câmeras. Eles tiravam fotos do que parecem ser lagos antigos, vales de rios antigos e glaciação generalizada. Um Espectrômetro de Raio Gama em órbita encontrou gelo logo abaixo da superfície de grande parte do planeta. Além disso, estudos de radar encontraram gelo que se pensava serem glaciares. O aterrissador Phoenix mostrou gelo em Marte quando ele estava pousando. A Phoenix também mostrou gelo derretendo, neve caindo, e até mesmo viu gotas de água líquida.
Um relatório recente diz que as manchas escuras marcianas na superfície foram afetadas pela água.
