Neodym(III)-oxidoder Neodymsesquioxid ist die chemische Verbindung aus Neodym und Sauerstoff mit der Formel Nd2O3. Es ist in Säure löslich und in Wasser unlöslich. Es bildet sehr hell graublaue sechseckige Kristalle. Das Seltenerdgemisch Didymium, das früher als Element galt, besteht teilweise aus Neodym(III)-oxid.
Neodymoxidist eine hochunlösliche, thermisch stabile Neodymquelle, die für Glas-, Optik- und Keramikanwendungen geeignet ist. Zu den Hauptanwendungen gehören Laser, Glasfärbung und -tönung sowie Dielektrika. Neodymoxid ist auch in Pellets, Stücken, Sputtertargets, Tabletten und Nanopulver erhältlich.