Рождение современного Люксембурга связано с именем графа Зигфрида Арденнского, который в 963 году н. э. построил замок и положил начало династии, представители которой занимали троны всех крупнейших стран Европы. С конца Средневековья за обладание городом Зигфрида боролись правители Бургундии, Испании, Франции, Австрии и Пруссии. Более 20 раз за 400 лет город захватывали, разрушали и отстраивали заново, и в итоге здесь была построена самая мощная крепость Европы после Гибралтара.
После длительных войн Бельгия и Люксембург в 1713 перешли под власть австрийских Габсбургов и наступил относительно мирный период.
Он был прерван Французской революцией. Республиканские войска вошли в Люксембург в 1795, и во время наполеоновских войн этот район оставался под властью французов. На Венском конгрессе 1814–1815 европейские державы впервые выделили Люксембург как Великое Герцогство и передали его королю Нидерландов Вильгельму I в обмен на бывшие владения, которые были присоединены к герцогству Гессен. Люксембург, впрочем, был одновременно включен в состав конфедерации самостоятельных государств – Германский союз, и прусским войскам разрешалось содержать свой гарнизон в крепости столицы.
Следующая перемена произошла в 1830, когда восстала Бельгия, тоже принадлежавшая Вильгельму I. За исключением столицы, которую удерживал прусский гарнизон, весь Люксембург примкнул к восставшим. Пытаясь преодолеть раскол в регионе, великие державы в 1831 предложили разделить Люксембург: его западная часть с франкоязычным населением стала провинцией независимой Бельгии. Такое решение было окончательно утверждено Лондонским договором 1839, и Вильгельм остался правителем Великого Герцогства Люксембург, сильно уменьшившегося в размерах. Великие державы дали ясно понять, что они рассматривают герцогство как независимое от Нидерландов государство, связанное только личной унией с правителем этой страны. В 1842 Люксембург вступил в Таможенный союз германских государств, основанный в 1834. С распадом Германского союза в 1866 затянувшееся пребывание прусского гарнизона в городе Люксембурге стало вызывать недовольство Франции. Король Нидерландов Вильгельм III предложил продать свои права на Великое Герцогство Наполеону III, но в это время разразился острый конфликт между Францией и Пруссией. Вторая Лондонская конференция собралась в мае 1867, и Лондонский договор, подписанный в сентябре того же года, разрешил назревшие противоречия. Прусский гарнизон был выведен из города Люксембург, крепость ликвидировали. Были провозглашены независимость и нейтралитет Люксембурга. Престол в Великом герцогстве остался привилегией династии Нассау.
Личная уния с Нидерландами была прервана в 1890, когда скончался Вильгельм III и его дочь Вильгельмина унаследовала нидерландский престол. Великое герцогство отошло к другой ветви дома Нассау, и править стал великий герцог Адольф. После смерти Адольфа в 1905 престол занял его сын Вильгельм, правивший до 1912. Затем началось правление его дочери великой герцогини Марии Аделаиды.
2 августа 1914 Люксембург был захвачен Германией. Одновременно немецкие войска вступили в Бельгию. Германский министр иностранных дел пообещал Люксембургу выплатить репарации за нарушение его нейтралитета, и оккупация страны продолжалась до конца Первой мировой войны. С восстановлением независимости в 1918 в Люксембурге произошел ряд перемен. 9 января 1919 Мария Аделаида отреклась от престола в пользу своей сестры Шарлотты. Последняя получила подавляющее большинство голосов на референдуме, проведенном в 1919 для решения вопроса о том, желает ли Люксембург оставаться Великим Герцогством с правящим домом Нассау. В то же время началось проведение конституционных реформ в духе демократизации.
На плебисците 1919 население Люксембурга изъявило желание сохранить независимость страны, но вместе с тем проголосовало за экономический союз с Францией.
Однако Франция ради улучшения отношений с Бельгией отклонила это предложение и тем самым побудила Люксембург заключить соглашение с Бельгией. В результате в 1921 был установлен действовавший полвека железнодорожный, таможенный и валютный союз с Бельгией.
Нейтралитет Люксембурга был во второй раз нарушен Германией, когда войска вермахта 10 мая 1940 вошли в страну. Великая герцогиня и члены ее правительства бежали во Францию, а после капитуляции последней организовали правительство Люксембурга в изгнании, находившееся в Лондоне и Монреале.
За германской оккупацией последовало присоединение Люксембурга к гитлеровскому рейху в августе 1942. В ответ население страны объявило всеобщую забастовку, на которую немцы ответили массовыми репрессиями. Около 30 тыс. жителей, или более 10% всего населения, включая большинство молодых мужчин, были арестованы и высланы из страны.
В сентябре 1944 войска союзников освободили Люксембург, и 23 сентября правительство в изгнании вернулось на родину. Северные районы Люксембурга были вновь захвачены германскими войсками в ходе наступлении в Арденнах и окончательно освобождены только в январе 1945.
Люксембург принимал участие во многих послевоенных международных соглашениях. Он участвовал в учреждении ООН, Бенилюкса (включавшего также Бельгию и Нидерланды), НАТО и ЕС. Роль Люксембурга в Совете Европы тоже значительна.
Люксембург подписал в июне 1990 Шенгенское соглашение, отменившее пограничный контроль в странах Бенилюкса, Франции и Германии.
В феврале 1992 страной был подписан Маастрихтский договор. Два представителя Люксембурга – Гастон Торн (1981–1984) и Жак Сантер (с 1995) – выполняли функции президентов комиссий ЕС.