Tlenek tantalu(V), – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym tantal występuje na V stopniu utlenienia.

Właściwości Tlenek tantalu(V) jest białym ciałem stałym, nierozpuszczalnym w wodzie oraz w kwasach (oprócz kwasu fluorowodorowego). W warunkach normalnych jest związkiem niereaktywnym.

Podczas stapiania z wodorotlenkami litowców tworzy . Przy zmniejszaniu pH roztworu powstają akwapolitantalany o anionach . Przy dalszym obniżaniu pH strąca się uwodniony tlenek tantalu(V).

W temperaturze topnienia rozkłada się z wydzieleniem tlenu.

Tlenek tantalu(V) reaguje pod zwiększonym ciśnieniem z tetrachlorometanem, dając :

Pięciotlenek tantalu może być redukowany różnymi sposobami, np. za pomocą reduktorów metalicznych, takich jak glin lub wapń:

Istnieją dwie odmiany tlenku tantalu(V) – α i β. Forma β jest trwała powyżej temperatury 1360 °C. Poniżej występuje forma α. W 1360 °C następuje powolna, odwracalna przemiana z jednej formy w drugą.

Odmiana niskotemperaturowa ma strukturę krystaliczną typu ().