Neodymium(III)oxideof neodymiumsesquioxide is de chemische verbinding bestaande uit neodymium en zuurstof met de formule Nd2O3. Het is oplosbaar in zuur en onoplosbaar in water. Het vormt zeer lichte grijsblauwe zeshoekige kristallen. Het mengsel van zeldzame aardmetalen, didymium, waarvan eerder werd aangenomen dat het een element was, bestaat gedeeltelijk uit neodymium (III) oxide.
Neodymiumoxideis een zeer onoplosbare thermisch stabiele neodymiumbron die geschikt is voor glas-, optische en keramische toepassingen. Primaire toepassingen zijn onder meer lasers, het kleuren en kleuren van glas, en diëlektrica. Neodymiumoxide is ook verkrijgbaar in pellets, stukken, sputterdoelen, tabletten en nanopoeder.