三氧化二铈是一种
无机化合物，分子式为Ce2O3。为白色固体，六方晶格晶形。属于离子型化合物，难溶于水、易溶于强酸，熔点高，通过
二氧化铈还原得到，是良好的耐火材料。三氧化二铈可用在汽车的
催化转化器中以降低尾气中一氧化碳和
氮氧化物的含量。
在空气中易
自燃。难溶于水、
盐酸，可溶于硫酸。具有
稀土三氧化二物的A型六方结构，a=3.880Å，c=6.057Å。其晶体结构图见图片“三氧化二铈晶胞结构”。
除了用在汽车的尾气催化转化器中，三氧化二铈在分解水
制氢反应和
荧光材料中也有一定的应用。