III. Gıyaseddin Keyhüsrev (ö. 1282) Anadolu Selçuklu Sultanı ve IV. Kılıç Arslan‘ın oğludur.

III. Gıyaseddin Keyhüsrev babası IV. Kılıç Arslan‘ın Moğollar tarafından idam edilmesi üzerine çocuk yaşta tahta çıktı. Tahta çıktığında artık Anadolu Selçuklu Devleti tamamen Moğolların egemenliği altına girmişti. Anadolu‘da artık ne Moğol ne de Selçuklu egemenliğini tanımayan beylikler ortaya çıkmaya başlamıştı. 1277 yılında Memlük sultanı Baybars Anadolu‘yu istila etti ve Selçukluları kendine bağladı. Ancak Memlükler uzun süre Anadolu‘da kalmadılar ve egemenlik tekrar Moğolların eline geçti.

III. Gıyaseddin Keyhüsrev 1282 yılında Moğollar tarafından idam edildi. Artık son derece zayıflamış olan Anadolu Selçuklu tahtına amcasının oğlu II. Gıyaseddin Mesud (II. İzzeddin Keykavus‘un oğlu) geçti.