Una probabilitat marginal és una funció de versemblança que s'ha integrat a l'espai de paràmetres. En l'estadística bayesiana, representa la probabilitat de generar la mostra observada per a tots els valors possibles dels paràmetres; es pot entendre com la probabilitat del propi model i, per tant, sovint s'anomena prova del model o simplement evidència.[1]
A causa de la integració sobre l'espai de paràmetres, la probabilitat marginal no depèn directament dels paràmetres. Si no es centra en la comparació de models, la probabilitat marginal és simplement la constant normalitzadora que garanteix que la probabilitat posterior sigui una probabilitat adequada. Està relacionat amb la funció de partició en mecànica estadística.[2][3]