火星の天文学（かせいのてんもんがく）では、火星の表面において観測される天体および天文現象について述べる。
多くの場合、火星から観測される天文現象は地球と同じか、よく似ている、しかし、時には（地球における夜/朝の星の観測のように）非常に異なる場合がある。例えば、火星の大気はオゾン層を含んでいないので、火星の表面から紫外線観測をすることができる。
季節.
しかし、火星の軌道は地球よりもはるかに大きい離心率を持っており、このため、地球とは季節の長さが異なり、はるかに長くなっている。
この表から、夏と冬が北半球と南半球で長さと強度が異なることが分かる。北の冬は暖かくて短く（火星は近日点の近くで速く動いている）、南の冬は長く寒い（火星は遠日点近くでゆっくりと動いている）。同じ理由から、北の夏は長く涼しく、南の夏は短く暑い。このため、南半球では北半球よりも気温の上昇はかなり広範囲に及ぶ。
空の色.
火星表面の正確な本当の色の画像の再現は驚くほど複雑である。公開画像で生成されている空の色には、実にさまざまな種類があるが、これら画像の多くは科学的価値を最大化するためにフィルタを使用しており、本当の色を表示しようとしたものではない。それにもかかわらず、何年もの間、火星の空は現在よりも強い桃色と考えられてきた。
天文現象.
地球と月.
火星から見ると、地球は金星のように内側の惑星である（「明けの明星」または「宵の明星」）。地球と月は裸眼では星のように見えるが、望遠鏡を使って観察すると、それらは三日月として見え、細部が確認できる。 火星から観測すると、地球の周りを回る月を見ることができる、これは肉眼で容易に見えるだろう。対照的に、地球上では肉眼で他の惑星の衛星を見ることができず、望遠鏡の発明によって、初めて衛星が発見された（木星のガリレオ衛星）。
ある日から翌日にかけて月を観測をする場合、火星と地球では、月の見え方が大きく変わる。火星から見る月相は日々あまり変化しないだろう。それは地球の満欠けと一致し、地球と月の両方が、太陽の周りの軌道を移動するにつれ、徐々に変化するだけである。また、火星から観測すると、月が自転周期と同じ周期で公転することで、地球からは見ることができない月の裏側を確認できるだろう。
フォボスとダイモス.