De drie spellingen zijn correct: online woordenboek, onlinewoordenboek, online-woordenboek. De spelling hangt samen met het klemtoonpatroon.

Online is een bijvoeglijk naamwoord. In combinatie met een zelfstandig naamwoord schrijven we bijvoeglijke naamwoorden in de regel los: online woordenboek. Beide woorden krijgen dan een hoofdklemtoon.

Online kan ook deel uitmaken van een samenstelling: onlinewoordenboek. In dat geval ligt de hoofdklemtoon op online. U hebt de vrijheid een koppelteken toe te voegen om de structuur te verduidelijken of de leesbaarheid te verhogen: online-woordenboek.

Over het algemeen geldt dat hoe langer en ongebruikelijker de woordcombinatie is, hoe sterker de tendens is om online los te schrijven: online verjaardagskalender, online vertaalwoordenboeken, online wiskundeoefeningen, online computerwinkel. Ook in combinaties met een ander bijvoeglijk naamwoord wordt online gewoonlijk los geschreven: online Arabische woordenboeken. Veelgebruikte en relatief korte combinaties met online worden meestal aaneengeschreven: onlinewinkel, onlinekrant, onlineverbinding.

Vergelijkbare gevallen zijn combinaties met indoor, outdoor, offshore en onshore. Die kunnen ook aan elkaar of los geschreven worden.