火星大冲是一种天文现象，即地球和火星与太阳在同一条直线上，这一天文现象称为“冲(chōng)日”，简称“冲”。火星如果恰好位于‘近日点’附近，就称为‘火星大冲’。火星大冲”每15或17年才会发生一次，下一次则要等到2035年9月16日。
2018年7月27日，火星行至十五年来距离地球最近的位置，形成彻夜闪亮的“红星”。
在太阳系的行星大冲之中，火星大冲是最为典型而壮观的。
火星冲日，就是火星位于日地连线上，并且和地球同位于太阳的一侧。火星冲日发生在合后的390天。冲日过后37天，火星停止逆行。冲日前后地球与火星距离达到最近，但是一般不会正好在冲日那天，而是相差一到两周。火星再经过300多天的可见期后，又重新淹没在太阳的光辉中，直到下一次合。这个周期大约780个地球日，称为会合周期。
另外一个预报火星冲日的方法是：火星有15.8年的季节性冲日周期，在这个周期中，有三四次远日点冲日，以及三次近日点冲日。一般称这为七个会合周期。相同的周期每隔79年就会重现一次，一般最多相差4到5天。
根据火星运行规律，“火星大冲”约15年到17年发生一次。1766年8月、1845年8月、1924年8月、2003年8月和2018年7月的火星大冲，火星的亮度都达到负2.9星等。
2003年8月27日的火星大冲前夕，火星与地球的距离成为6万年来的最短距离，约5575.8万公里。2018年7月27日的火星大冲，火星距离地球为0.384962个天文单位，约5759万公里。然而，并非每次火星大冲时火星距离地球都如此近，下一次火星离地球更近则要等到公元2287年8月28日，距离约为5568.6万公里。
2003年8月29日凌晨2时火星大冲时，火星的亮度为-2.9等，视直径为25.11角秒。这时，橙红色的火星将是高悬子夜中天的一颗耀眼“明星”。太阳一落山，它即从东南方向升起。至次日早晨，太阳从地平线上升起时，它才从西边落下。
2018年7月28日晨，月全食将现身天宇。十余年一遇的“火星大冲”、本世纪以来历时最长月全食同时现身天宇，“红火星”与“红月亮”邂逅。此次月全食时间长达104分钟，是18年来时间最长的月全食，也是21世纪以来历时最长月全食。下一次则要等到2035年9月16日。
当太阳、地球、月球三者恰好或几乎在同一条直线上时（地球在太阳和月球之间），太阳到月球的光线便会部分或完全被地球掩盖，产生月食，月食只可能发生在农历十五前后。月全食发生时，月亮会呈现深红色或红褐色，这就是人们所说的“红月亮”或者“血月”。
火星大冲最理想的情况是地球位于远日点，火星位于近日点，这样二者距离最小，火星看着最亮。只是地球的远日点黄经是283度，火星的近日点黄经是336度，这种最理想的情况不存在。不过如果冲发生于这两点夹角(53度)之间，火地距离比较接近理想最小值，也算是大冲了。
地球的公转周期是365.2564日，火星的公转周期是687日，二者会合周期是779.9日。假设某次地球与火星会合（冲），再过一个会合周期内地球转了2.1352圆周，火星转了1.1352圆周，也就是说下一个会合点（冲）比上一个会合点（冲）前进了0.1352圆周。
0.1352这个数字接近1/7和1/8，可以写作1/7－0.007657和1/8 0.0102。可以看出，每7个会合周期，会合点后退0.053599圆周，也就是约19.3度。每8个会合周期，会合点前进0.0816个圆周，也就是约29.4度。
火星大冲范围是黄经283－336度这个53度夹角内，因此如果在黄经336度处发生大冲，那么7个会合周期也就是约15年后的冲点后退19.3度退到了316.7度，在范围内仍是大冲，同理第二个15年的冲后退19.3度退到了黄经297.4度，仍在范围内，也是大冲。
再往后的7个会合周期冲点退到了黄经278.1度，退出大冲范围，8个会合周期也就是约17年冲点前进29.4度，可见不是15年就是17年，冲点总在大冲范围内，即火星大冲周期是15-17年。
