Dao Vallis to dolina na powierzchni Marsa, która składa się z kanionu i części bardziej wypłaszczonej, prawdopodobnie wyrzeźbiona przez wodę przepływającą przez nią w okresie hesperyjskim lub amazońskim, choć nowsze badania wskazują, że może być ona znacznie młodsza. Przebiega w kierunku południowo-zachodnim, mając swój początek u zboczy wulkanu Hadriacus Mons i ujście na równie Hellas Planitia. Dao Vallis wraz ze swoim dopływem Niger Vallis rozciągają się na długości około 1200 km. Dolina ma do 20 km szerokości ku górze i stopniowo się zwęża w miarę z biegiem dawnej rzeki. Jest głęboka maksymalnie na 3 km..
Nazwa doliny może pochodzić od tajskiego słowa "ดาว" (dao) oznaczającego gwiazdę. Była rozważana, jako potencjalne lądowisko dla łazika Curiosity podczas misji Mars Science Laboratory w 2012 roku, a w fikcyjnym kanadyjskim miniserialu Race to Mars z 2007, dolina jest miejscem lądowania Gagarina.