三氧化硒（化学式SeO₃）是硒(VI)的氧化物。为无色潮解性晶体。

实验室通过用无水硒酸钾(K₂SeO₄)和三氧化硫反应制备三氧化硒： K₂SeO₄ + SO₃ → SeO₃ + K₂SO₄

三氧化硒在热力学上不稳定，逐渐转变为二氧化硒。

该固体由环状的四聚体Se₄O₁₂构成。在气相游离出单体。三氧化硒的分子构型是平面三角形。三氧化硒是非极性分子，在硒和氧之间是双键。键角都是120°，没有单独的未共用电子对。

三氧化硒和硒酸和所有的硒酸盐一样，是强氧化剂。三氧化硒对热不稳定。

三氧化硒与水反应生成硒酸，反应类似三氧化硫与水的反应一样。

三氧化硒用来制造光电电池和太阳能装置。