Neodüüm(III)oksiidvõi neodüümseskvioksiid on keemiline ühend, mis koosneb neodüümist ja hapnikust valemiga Nd2O3. See lahustub happes ja ei lahustu vees. See moodustab väga helehallikassinised kuusnurksed kristallid. Haruldaste muldmetallide segu didüüm, mida varem peeti elemendiks, koosneb osaliselt neodüüm(III)oksiidist.
Neodüümoksiidon väga lahustumatu termiliselt stabiilne neodüümiallikas, mis sobib kasutamiseks klaasis, optikas ja keraamikas. Peamised rakendused hõlmavad lasereid, klaasi värvimist ja toonimist ning dielektrikuid. Neodüümoksiid on saadaval ka graanulite, tükkide, pihustusobjektide, tablettide ja nanopulbrina.