निओडीमियम(III) ऑक्साइडकिंवा neodymium sesquioxide हे Nd2O3 सूत्रासह निओडीमियम आणि ऑक्सिजनचे बनलेले रासायनिक संयुग आहे. हे ऍसिडमध्ये विरघळणारे आणि पाण्यात अघुलनशील आहे. हे अतिशय हलके राखाडी-निळे षटकोनी स्फटिक बनवते. दुर्मिळ-पृथ्वी मिश्रण डायमियम, पूर्वी एक मूलद्रव्य मानले जात होते, त्यात अंशतः निओडीमियम(III) ऑक्साईड असते.
निओडीमियम ऑक्साईडकाच, ऑप्टिक आणि सिरॅमिक ऍप्लिकेशन्ससाठी योग्य अत्यंत अघुलनशील थर्मली स्थिर निओडीमियम स्त्रोत आहे. प्राथमिक ऍप्लिकेशन्समध्ये लेसर, ग्लास कलरिंग आणि टिंटिंग आणि डायलेक्ट्रिक्स यांचा समावेश होतो. निओडीमियम ऑक्साईड गोळ्या, तुकडे, स्पटरिंग लक्ष्य, गोळ्या आणि नॅनोपावडरमध्ये देखील उपलब्ध आहे.