Определены области гомогенности и кристаллическая структура твердых растворов состава Nd1−xBaxCo1−yFeyO3−δ. В зависимости от концентрации введенного бария оксиды Nd1−xBaxCo1−yFeyO3−δ кристаллизуются в орторомбически искаженной (x = 0.05, пр. гр. Pbnm), кубической (0.6 ≤ x ≤ 0.9, пр. гр. Pm-3m) структуре перовскита или структуре двойного слоистого перовскита NdBaCo2−xFexO5+δ (0.0 ≤ x ≤ 1.4, пр. гр. P4/mmm). Построены зависимости параметров элементарных ячеек от состава твердых растворов Nd1−xBaxCo1−yFeyO3−δ. Показано, что величина кислородной нестехиометрии Nd1−xBaxCo1−yFeyO3−δ, определенная методом термогравиметрического анализа в интервале 298–1373 K на воздухе, увеличивается с ростом содержания бария и кобальта. Средние значения коэффициентов термического расширения оксидов Nd1−xBaxCo1−yFeyO3−δ (0.8 ≤ x ≤ 0.9 и 0.7 ≤ y ≤ 0.9) заметно увеличиваются с ростом температуры от (13.5–14.5) × 10–6 K–1 в интервале 300–700 K до (23.2–26.2) × 10–6 K–1 в интервале 700–1373 K.