Oxyde de néodyme (III)ou sesquioxyde de néodyme est le composé chimique composé de néodyme et d'oxygène de formule Nd2O3. Il est soluble dans l'acide et insoluble dans l'eau. Il forme des cristaux hexagonaux bleu grisâtre très clairs. Le mélange de terres rares didyme, auparavant considéré comme un élément, est partiellement constitué d'oxyde de néodyme (III).
Oxyde de néodymeest une source de néodyme thermiquement stable et hautement insoluble adaptée aux applications en verre, optique et céramique. Les applications principales comprennent les lasers, la coloration et la teinture du verre et les diélectriques. L'oxyde de néodyme est également disponible sous forme de pastilles, de morceaux, de cibles de pulvérisation, de comprimés et de nanopoudres.