::固体.无水NdCl为Nd九配位三帽三棱柱配位构型，具有类似UCl的六方晶系晶体结构。六方晶系结构常见于镧系元素和锕系元素的卤化物，如LaCl、LaBr、SmCl、PrCl、EuCl、CeCl、CeBr、GdCl、AmCl和TbCl，但是YbCl和LuCl例外。
溶液.三氯化钕在溶液中的结构与溶剂密切相关，在水溶液中，主要成分是[Nd(HO)]，大部分稀土元素的氯化物和溴化物都有类似情况。甲醇溶液中的主要成分是[NdCl(CHOH)]，在盐酸溶液中，成分是[NdCl(HO)]。