Neodyymi(III)oksiditai neodyymiseskvioksidi on kemiallinen yhdiste, joka koostuu neodyymistä ja hapesta, jonka kaava on Nd2O3.Se liukenee happoon ja liukenematon veteen.Se muodostaa hyvin vaalean harmahtavan sinisiä kuusikulmainen kiteitä. Harvinaisen maametallin seos didyymi, jonka aiemmin uskottiin olevan alkuaine, koostuu osittain neodyymi(III)oksidista.
Neodyymioksidion erittäin liukenematon lämpöstabiili neodyymilähde, joka soveltuu lasi-, optiikka- ja keramiikkasovelluksiin.Ensisijaisia sovelluksia ovat laserit, lasin värjäys ja sävytys sekä dielektriikka. Neodyymioksidia on saatavana myös pelleteinä, paloina, sputterointikohteina, tabletteina ja nanojauheena.