น้ำเหลวนอกโลก (อังกฤษ: Extraterrestrial liquid water) คือน้ำในสภาพของเหลวที่เกิดขึ้นตามธรรมชาตินอกโลก เป็นที่น่าสนใจอย่างมาก เพราะเป็นที่ยอมรับว่าเป็นหนึ่งในสิ่งที่จำเป็นสำหรับชีวิตตามที่เรารู้จักและเป็นที่คาดเดาอย่างสำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตนอกโลก[1]ด้วยน้ำในมหาสมุทรที่ปกคลุม 71% ของพื้นผิว, โลกยังเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวที่รู้จักกันดีว่ามีแหล่งน้ำที่เป็นของเหลวบนพื้นผิวของมัน[2] และน้ำที่เป็นของเหลวเป็นสิ่งจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตทุกเผ่าพันธุ์บนโลก การปรากฏตัวของน้ำบนผิวโลกเป็นผลมาจากความดันบรรยากาศ และวงโคจรที่เสถียรในเขตอาศัยได้ของดวงอาทิตย์ แม้ว่าต้นกำเนิดของน้ำบนโลกยังไม่ทราบแน่ชัดวิธีการหลักที่ใช้ในการยืนยัน คือ การดูดซึมของสเปกโทรโฟโตเมตรี (Absorption spectroscopy) และทางธรณีเคมี (Geochemistry) เทคนิคเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์ว่ามีประสิทธิภาพสำหรับบรรยากาศไอน้ำ และน้ำแข็ง อย่างไรก็ตามการใช้วิธีการปัจจุบันของ สเปกโทรสโกปีทางดาราศาสตร์ (Astronomical spectroscopy) ซึ่งเป็นเรื่องยากมากที่จะตรวจจับน้ำเหลวบนดาวเคราะห์, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของน้ำใต้ดิน เนื่องจากนี้นักดาราศาสตร์ชีววิทยา และนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ ได้ใช้ทฤษฎีเขตอาศัยได้, ทฤษฎีแรงโน้มถ่วง และทฤษฎีน้ำขึ้นน้ำลง, รูปแบบของความแตกต่างของดาวเคราะห์ และเรดิโอมิตรี (Radiometry) เพื่อตรวจสอบศักยภาพของน้ำเหลว น้ำที่สังเกตได้จากภูเขาไฟสามารถให้หลักฐานทางอ้อมที่น่าสนใจมากขึ้น, เป็นคุณสมบัติของแม่น้ำและการปรากฏตัวของสารป้องกันการแข็งตัว เช่น เกลือหรือแอมโมเนียการใช้วิธีการดังกล่าวนักวิทยาศาสตร์หลายคนอนุมานว่าน้ำของเหลวเคยปกคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ไว้ของ ดาวอังคาร และดาวศุกร์[3][4] ที่คิดว่าน้ำเป็นของเหลวใต้พื้นผิวของดาวเคราะห์บางดวง, คล้ายกับน้ำบาดาลของโลก ,ไอน้ำถือเป็นหลักฐานที่แน่ชัดว่ามีของเหลวอยู่ในน้ำ แม้ว่าไอน้ำในชั้นบรรยากาศอาจพบได้ในหลายแห่งที่น้ำของเหลวไม่ได้