ลักเซมเบิร์กเป็นหนึ่งในประเทศที่มีขนาดเล็กที่สุดในยุโรป และมีขนาดเป็นอันดับ 167 ของโลก พื้นที่ทั่วประเทศ 2,586 ตารางกิโลเมตร ทางตะวันตกของประเทศ มีพรมแดนติดกับจังหวัดลักเซมเบิร์กของเบลเยียม ซึ่งมีพื้นที่ใหญ่ (4,443 ตารางกิโลเมตร) เกือบสองเท่าของประเทศลักเซมเบิร์ก

ทางตอนเหนือของประเทศ เป็นเนินเขาและภูเขาเตี้ย ๆ จุดสูงสุดอยู่ที่ Buurgplaatz มีความสูง 559 เมตร พื้นที่อื่น ๆ มักจะเป็นเนินเขาเตี้ย ๆ เช่นกัน