Neodymium(III)oxideof neodymium sesquioxide 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 licht grijsachtig blauwe hexagonale kristallen. Het zeldzame-aardemengsel 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, glaskleuring en -kleuring en diëlektrica. Neodymiumoxide is ook verkrijgbaar in pellets, stukjes, sputterdoelen, tabletten en nanopoeder.