三氧化二（Ce2O3）是铈元素的氧化物之一，常温常压下为金黄色固体。
三氧化二铈有一定的还原性，能被氧气氧化为二氧化铈：
2Ce2O3+O2====4CeO2
可用少量的一氧化碳还原二氧化铈来制备三氧化二铈：
2CeO2+CO====Ce2O3+CO2
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。