Snímky pořízené kosmickými sondami, jako je například Mars Express agentury ESA, ukazují, že na Marsu se nachází mnoho velkých impaktních kráterů. Většina z nich se nachází jižně od rovníku. Zdá se, že vznikly dopadem meteoritů na povrch před miliardami let. Největší kráter má průměr asi 1 800 km – je tak velký, že by pohltil polovinu Evropy.
Povrch Marsu se však v průběhu své existence změnil. Jedním z nejviditelnějších rysů je obrovský systém údolí – Valles Marineris – v blízkosti rovníku planety. S délkou přibližně 5 000 km by se táhl od Paříže až po New York.
Zdá se, že údolí vznikla v důsledku praskání povrchu planety, když se skalnatá kůra roztahovala a roztrhávala. Údolí jsou dnes tak široká, že člověk stojící na jednom okraji by neviděl na druhou stranu.
Nedaleko na západ se nachází pět obrovských sopek. Nejimpozantnější z nich je Olympus Mons, největší sopka ve sluneční soustavě. Je širší než Anglie a třikrát vyšší než Mount Everest, nejvyšší hora na Zemi. Žádná z těchto sopek není v současné době aktivní.
