Il Lussemburgo ha partecipato per la prima volta ufficialmente ai Giochi olimpici estivi nel 1912; la sua prima partecipazione ai Giochi invernali è stata nel 1928. I suoi atleti hanno vinto quattro medaglie, due delle quali ai Giochi estivi e due nelle edizioni invernali.
Nel 1900, l'atleta lussemburghese Michel Théato vinse la maratona; tuttavia questo è stato creduto francese fino alla fine del ventesimo secolo, e il CIO assegna ancora la medaglia alla Francia.