ร่องลึกก้นสมุทรมาเรียนา (อังกฤษ: Mariana Trench, Marianas Trench) เป็นชื่อธรณีวิทยาทางทะเลของร่องลึกก้นสมุทรที่ลึกที่สุดในโลก และเป็นจุดที่ต่ำที่สุดของเปลือกโลกเท่าที่ทราบกันในปัจจุบัน ร่องลึกก้นสมุทรมาเรียนามีตำแหน่งอยู่ที่ก้นมหาสมุทรแปซิฟิกด้านตะวันตกเฉียงเหนือ และอยู่ในแนวตะวันออกและแนวใต้ของหมู่เกาะมาเรียนา ณ พิกัด 11? 21’ เหนือ และ 142? 12’ ตะวันออก ใกล้เกาะกวม
ร่องลึกก้นสมุทรมาเรียนาเป็นแนวเขตที่แผ่นธรณีแปรสัณฐาน หรือที่เรียกชื่อในภาษาอังกฤษว่า "Tectonic Plates" สองแผ่นมาชนกัน ณ บริเวณเขตมุดตัวของเปลือกโลก (subduction zone) โดยแผ่นธรณีแปซิฟิก เป็นฝ่ายลอดลงไปใต้แผ่นธรณีมาเรียนา ก้นของร่องลึก ณ จุดนี้ที่มีชื่อเรียกว่า "แชลเลนเจอร์ดีป" (Challenger Deep) อยู่ลึกกว่าความสูงของยอดเขาเอเวอเรสต์ที่อยู่บนแผ่นดิน ความลึกมากสุดของร่องที่วัดได้ ณ จุดนี้ ลึกมากถึง 10,911 เมตรจากระดับน้ำทะเล และหากวัดละติจูดและ ส่วนอ้วนจากแรงเหวี่ยงแถบเส้นศูนย์สูตร (equatorial bulge) จะได้ระยะของจุดลึกสุดของร่องได้ 6,366,400 เมตรจากจุดใจกลางของโลก ในขณะที่มหาสมุทรอาร์กติกซึ่งมีความลึกมากที่สุดประมาณ 4,500 เมตร แต่เมื่อวัดพื้นผิวก้นมหาสมุทรถึงจุดใจกลางโลกกลับได้ระยะ 6,353,000 เมตร ใกล้จุดใจกลางโลกมากกว่าร่องลึกบาดาลมาเรียนาถึง 13 กิโลเมตร
ร่องลึกก้นสมุทรมาเรียนานี้ได้รับการสำรวจพบในปี พ.ศ. 2494 โดยเรือของกองทัพเรือสหรัฐอเมริกาชื่อแชลเลนเจอร์ซึ่งได้ใช้ชื่อเรือนี้เรียกจุดลึกสุดดังกล่าว เรือแชลเลนเจอร์ 2 ใช้เครื่องวัดเสียงสะท้อน (echo sounding) วัดความลึกได้ 5,960 ฟาทอม (11,022 เมตร) ณ พิกัด 11? 19’ เหนือ 142? 15’ ตะวันออก การวัดเสียงสะท้อนนี้ได้กระทำซ้ำโดยใช้หูฟังเสียงสะท้อนกลับในขณะที่เข็มเสียงลากผ่านระยะความลึกที่ความเร็วของเสียงค่อย ๆ ต่างกันตามความหนาแน่นของน้ำตามความลึก ในขณะเดียวกันที่ตัวเครื่องวัดเสียงสะท้อนก็ได้ใช้นาฬิกาจับเวลาชนิดมือถือจับด้วย ด้วยวิธีที่ฉลาดนี้ทำให้ต้องหักความลึกจากการคำนวณความต่างออกไป 20 ฟาทอม ตัวเลขเป็นทางการจึงได้รับการรับรองที่ 5,940 ฟาทอม หรือ 10,863 เมตร
ในปี พ.ศ. 2500 เรือของกองทัพเรือสหภาพโซเวียตชื่อ วีเตียซ (Vityaz) ได้รายงานความลึกที่ 10,034 เมตร โดยตั้งชื่อว่า "หลุมกลวงมาเรียนา" (Mariana Hollow) ในปี พ.ศ. 2503 สเปนเซอร์ เอฟ. แบร์ด บันทึกความลึกมากสุดได้ 10,915 เมตร ใน พ.ศ. 2527 รัฐบาลญี่ปุ่นส่งเรือสำรวจที่ออกแบบพิเศษชื่อ "ทะกุโย" (Takuy? - ??) ลงไปสำรวจร่องลึกก้นสมุทรมาเรียนาและเก็บข้อมูลโดยใช้ลำแสงแคบหลายลำแสง ร่วม ได้ความลึกที่ 10,924 เมตร ความลึกที่แม่นยำที่สุดได้จากการสำรวจของเรือดำนำลึกอีกลำหนึ่งชื่อ "ไคโก" (Kaik? - ????) เมื่อวันที่ 24 มีนาคม 2538 ได้ความลึกที่ 10,911 เมตร
สำหรับการดำน้ำลึกที่ไม่เคยมีมาก่อนทำโดยยานสำรวจน้ำลึก (bathyscaphe) ของกองทัพเรืออเมริกันชื่อ "ทรีเอสต์" (Trieste) โดยสามารถดำลงถึงก้นร่องลึกได้สำเร็จเมื่อเวลา 13.06 น. ของวันที่ 23 มกราคม พ.ศ. 2503 โดยนายทหารเรือชื่อเรือตรีดอน วอลช์ (Don Walsh) และลูกเรือชื่อ ชาก ปีการ์ (Jacques Piccard) มีการใช้ลูกเหล็กกลมเป็นตัวอับเฉาและใช้น้ำมันเบนซินเป็นตัวทำให้ลอย อุปกรณ์บนยานแสดงความลึกที่ 11,521 เมตร แต่ได้ปรับแก้ภายหลังเป็น 10,916 เมตร ณ จุดท้องร่องลึก ทั้งสองประหลาดใจที่มองเห็นปลาตัวแบนขนาดยาวประมาณ 30 เซนติเมตร รวมทั้งกุ้ง ปีการ์ให้ความเห็นว่าพื้นร่องลึกแลดูเบาและใสที่เกิดจากซากไดอะตอมดึกดำบรรพ์ที่ปูดขึ้นมา
ความกดดันของน้ำที่ร่องลึกก้นสมุทรมาเรียนามีแรงกดดันประมาณ 1,086 บาร์ หรือบรรยากาศ (15,751 psi) หรือประมาณมากกว่า 1,000 เท่าของบรรยากาศทั่วไปบนผิวโลกที่ระดับน้ำทะเล
