三氧化铁（iron teroxide），无机化合物，化学式FeO3。为铁的最高价态氧化物。不是离子化合物，而是共价化合物。

铁的一种酸性氧化物，铁呈正六价，可溶于水，与少量水反应生成高铁酸，与过量水反应生成氢氧化铁胶体。

三氧化铁不是离子型化合物，是共价化合物，按照杂化轨道理论，一个3d电子激发到4s轨道，然后形成3个sd杂化轨道，和三个O形成3个单键，剩下3个d轨道和3个氧原子的p轨道部分重叠，形成一个大的离域键。杂化轨道理论在解释3d以上轨道问题上比较牵强，更好的方法是用分子轨道理论来解释，但特别麻烦。三氧化铁是共价化合物，不是单纯地失去6个电子这么简单。按照高中化合价的说法和一般大学对普通化学的要求，将它认为是+6价的，这是规定，不必太过深究。三氧化铁是高铁酸（H2FeO4）的酸酐，有极强的氧化性。高铁酸是强酸，但溶于水中会迅速水解，所以H2FeO4在水中显不出酸性。3价铁离子能氧化铜单质，不过是在水溶液中（氧化铁除外），6价铁虽然有强氧化性，但易水解。

1.与少量水反应生成高铁酸，与过量水反应生成氢氧化铁胶体：

FeO3+H2O══H2FeO4

4FeO3+2xH2O══2(Fe2O3.xH2O)+3O2↑

2.遇酸立即分解：

2FeO3+12HCl══2FeCl3+3Cl2↑+6H2O

4FeO3+6H2SO4══2Fe2(SO4)3+3O2↑+6H2O

3.受热分解：

4FeO3═受热═2Fe2O3+3O2↑

4.与碱反应生成高铁酸盐：

FeO3+2NaOH══Na2FeO4+H2O