Der Tonga-Graben ist ein unterirdischer Graben im Boden des Südpazifik. Er bildet die östliche Grenze des Tonga-Rückens. Es ist an seiner tiefsten Stelle 35.702 Fuß tief und hat eine durchschnittliche Tiefe von 20.000 Fuß. Es ist etwa 50 Meilen breit und 850 Meilen lang. Der Tongagraben und der Tongarücken bilden die nördliche Hälfte des Tonga-Kermadec-Bogens.
Der Tonga-Graben ist eine konvergente Plattengrenze, die sich dort befindet, wo die Pazifische Platte unter die Tonga-Platte und die Indo-Australische Platte subduziert wird. Der Tongagraben erstreckt sich von einem Punkt zwischen den Kermadec-Inseln im Norden Neuseelands. Die australische Platte gilt als jünger und schwimmfähiger und lässt die pazifische Platte darunter sinken. Die schnellste jemals aufgezeichnete Plattenbewegung findet am nördlichen Ende des Grabens mit etwa 9 Zoll pro Jahr statt. Das Gebiet gilt als die aktivste Zone der Erdmantelseismizität. Die Kontaktzone zwischen den beiden Platten erzeugt aufgrund der Reibung, die bei der Subduktion entsteht, große Erdbeben. Wissenschaftler erwarten, dass sich am Standort des Tonga-Grabens schließlich neue kontinentale Krusten bilden und das Material aus dem Graben wieder in den Erdmantel zurückgeführt wird.