Le 6 mars 2008, la sonde Cassini a rapporté des données selon lesquelles un disque de matière orbiterait autour de Rhéa. Si la découverte est confirmée, Rhéa serait à ce jour le quatrième satellite connu à posséder des anneaux. Europe, Callisto et Ganymède en possèdent également.
L'existence des anneaux a été déduite de la modification du flux d'électrons piégés par le champ magnétique de Saturne lorsque Cassini est passée à proximité de Rhéa. Les poussières et débris semblent s'étendre à l'extérieur de la sphère de Hill de Rhéa, mais sont plus denses près de la lune et contiendraient trois fins anneaux d'une densité encore plus élevée.
La première sonde spatiale à avoir pris des photographies de Rhéa fut Voyager 1, en novembre 1980.
Rhéa a été survolé à plusieurs reprises par la sonde Cassini. Le 17 janvier 2006, la sonde a effectué un survol distant et a pris des photographies en meilleure résolution que précédemment et sous une lumière plus rasante. Ces images semblent indiquer que les raies de Rhéa sont des falaises de glace similaires à celles de Dioné.
Rhéa a été photographiée à plusieurs reprises à moyenne distance par Cassini. Un survol proche fut programmé pendant la mission primaire, à la distance de 500 km, le 26 novembre 2005. Un survol proche additionnel fut réalisé le 30 août 2007 à 5 750 km de distance. Un dernier est prévu pour la mission étendue de Cassini, le 2 mars 2010, à 100 km d'altitude.
Les formations remarquables de la surface du satellite ont été nommées d'après des emprunts aux divers mythes de la genèse du monde.
On trouve ainsi : Faro (divinité soudanaise de l’eau), Ormazd (Iran), Izanami et Izanagi (couple primordial japonais), Qat (Mélanésie), Tirawa (Amérindiens)...