Mario Livio (sündinud 19. juunil 1945 Bukarestis Rumeenias) on Iisraeli ja Ameerika Ühendriikide astrofüüsik ja teaduskirjanik.
Livio sündis Bukarestis juudi perekonnas. 1950. aastal pere repatrieerus Iisraeli. Livio lõpetas Jeruusalemma Heebrea Ülikooli bakalaureusekraadiga füüsikas ja matemaatikas. Sai magistrikraadi Rehovotis asuvast Weizmanni Teadusinstituudist ja doktorikraadi Tel Avivi Ülikoolist teoreetilise füüsika alal. Ta töötas aastatel 1981–1991 professorina Haifas asuvas Technionis (Iisraeli tehnoloogiainstituudis). 1991. aastal siirdus Ameerika Ühendriikidesse, kus töötas aastatel 1991–2015 Baltimore'is asuvas Kosmoseteleskoobi Teadusinstituudis.
Teadlasena on Livio peamine uurimisvaldkond astrofüüsika. Alates 2000. aastast uuris ta supernoova plahvatusi ja võimalust määrata kindlaks nende abil Universumi paisumise kiirus; samuti on ta uurinud musti auke, tumeenergiat ning noorte tähtede ümber planeedisüsteemide tekkimist. Töötas Hubble'i kosmoseteleskoobiga.