L'appellation officielle du pays est en fait "Grand-Duché de Luxembourg", soit dans chacune des langues officielles du pays :
Groussherzogtum Letzebuerg en luxembourgeois
Grand-Duché de Luxembourg en français
Grossherzogtum Luxemburg en allemand.
Le pays, enclavé en Europe de l'Ouest entre la Belgique, la France et l'Allemagne, s'étend sur 2586 km² seulement et abrite une population de 502500 habitants (en janvier 2010).
Le tiers nord du pays, plus connu sous le nom d'Oesling ou Eisleck, est un prolongement des Ardennes. C'est dans cette région que se trouve le sommet de Kneiff, point culminant du pays avec ses 560 mètres d'altitude. Cette partie du pays est assez peu peuplée; seule Wiltz abrite plus de 4000 habitants.
Les deux tiers sud du pays couvrent la région de Gutland. La population y est plus dense et plus cosmopolite. Cette région est sous-divisée en zones géographiques :
Le plateau de Luxembourg - centre et sud du pays, le site inclut la ville de Luxembourg.
La Petite Suisse - partie est de la ville de Luxembourg couverte par de denses forêts et présentant un terrain accidenté.
La vallée de la Moselle - à la frontière sud est du pays, c'est là la partie la moins élevée du pays.
Les Terres Rouges - à l'extrême sud/sud-est du pays, c'est le coeur industriel du Luxembourg.
Trois rivières forment la frontière naturelle qui sépare le Luxembourg de l'Allemagne : la Moselle, la Sauer, et l'Our. Les autres principaux cours d'eau qui traversent le pays sont l'Alzette, l'Attert, la Clerve et la Wiltz.
Le Luxembourg est baigné par un climat océanique avec des étés frais (en moyenne 17°C) et des hivers relativement doux (en moyenne 0°C) et balayé majoritairement par des vents de Nord-Ouest. Les pluies sont de ce fait fréquentes, principalement à la fin de l'été. La moyenne annuelle des précipitations est de 75 cm. Les brumes et brouillards souvent piégés par les vallées sont également très présents entre août et avril.
La ville de Luxembourg, située dans la partie sud du Grand-Duché, est la capitale du pays et également la ville la plus importante de par sa taille et sa population. L'appellation Luxembourg-Ville permet de distinguer la ville du pays.
Au total, la ville s'étend sur 51 km² soit quelques 2% de la superficie totale du pays. La densité de la population y est relativement faible avec moins de 1500 habitants/km². De nombreux ponts et espaces verts ornent et aèrent la ville qui surplombe l'Alzette et la Pétrusse du haut d'une falaise de 70m de haut.
La ville de Luxembourg se compose de 24 arrondissements couvrant les principaux quartiers de la ville et sa banlieue.