XO-3b ist ein Exoplanet, der den Zwergstern XO-3 alle 3,19 Tage umkreist. Auf Grund seiner hohen Masse wird angenommen, dass es sich um einen Gasplaneten handelt.
Anders als die Mehrzahl aller Exoplaneten wurde dieser mit Hilfe der Transitmethode entdeckt. Der Planet wurde von Christopher M. Johns-Krull et al. im Jahr 2007 entdeckt.
Der Planet umkreist seinen Stern in einer Entfernung von ca. 0,05 Astronomischen Einheiten und hat eine Masse von ca. 3815 Erdmassen bzw. 12 Jupitermassen. Sein Radius beträgt Schätzungen zufolge 140.000 Kilometer.