第三脳室(だいさんのうしつ、英: third ventricle)とは、左右の間脳に挟まれた空間を指す。両外側では室間孔(interventricular foramen、またはモンロー孔、Monro foramen)を通じて側脳室に、尾側では中脳水道を通じて第四脳室につながり、脳脊髄液(cerebrospinal fluid、以下CSF)の通り道になっている。
第三脳室は、左右の視床を隔てる幅の狭い空間である。その壁になっているものを次に挙げる。なお、この場所では特に方向の表現が誤解されやすい。原則として間脳・大脳については前が吻側・上が背側、脳幹については前方ななめ上が吻側である。
側脳室の脈絡叢で作られたCSFはモンロー孔を通って第三脳室に入り、第三脳室の脈絡叢で作られた分とともに中脳水道から第四脳室に向かう。詳しくは脳脊髄液を参照されよ。