Le renflement de Tharsis, souvent appelé dôme de Tharsis, est un vaste soulèvement volcanique d'environ 5 500 km de diamètre et s'élevant de 4 à 8 km au-dessus du niveau de référence, situé sur la planète Mars dans les quadrangles de Tharsis, Lunae Palus, de Phoenicis Lacus et de Coprates. Centré non loin de Noctis Labyrinthus, il supporte les quatre plus gros édifices volcaniques martiens — Olympus Mons et les trois volcans formantTharsis Montes — et comprend à la fois les très hauts plateaux de Syria Planum, Solis Planum et Thaumasia Planum, et le système de canyons constituant le fossé d'effondrement de Valles Marineris.
Volcans
Carte de la région d'Olympus Mons et de la chaîne de Tharsis Montes.
Une douzaine de volcans notables se trouvent dans cette région :
Le renflement se serait formé au début de l'Hespérien avec les grands volcans formant l'alignement de Tharsis Montes, recouvrant d'autres volcans plus anciens dont certains sont encore visibles, notamment le groupe d'Uranius et les différents tholi. Alba Mons serait contemporain de la formation du renflement, mais Olympus Mons existait déjà depuis plusieurs centaines de millions d'années.