Neodímium(III)-oxidvagy a neodímium-szeszkvioxid neodímiumból és oxigénből álló kémiai vegyület, amelynek képlete Nd2O3. Savban oldódik, vízben oldhatatlan. Nagyon világos szürkéskék hatszögletű kristályokat képez. A ritkaföldfém-keverék, a didímium, amelyet korábban elemnek hittek, részben neodímium(III)-oxidból áll.
Neodímium-oxidegy nagyon oldhatatlan, termikusan stabil neodímium forrás üveg, optikai és kerámia alkalmazásokhoz. Az elsődleges alkalmazások közé tartoznak a lézerek, az üvegfestés és -színezés, valamint a dielektrikumok. A neodímium-oxid pelletek, darabok, porlasztó célok, tabletták és nanopor formájában is kapható.