رباعي أكسيد ثنائي النتروجين (يسمى أيضاً أحياناً رباعي أكسيد النتروجين) هو مركب كيميائي من عنصري النتروجين والأكسجين له الصيغة N2O4 ويكون في الشروط العادية على شكل غاز عديم اللون.
يصنف رباعي أكسيد ثنائي النتروجين صمن أكاسيد النتروجين العليا، وهو على توازن كيميائي مع ثنائي أكسيد النتروجين عند توافر الحرارة اللازمة .