L'arquebisbat de Luxemburg (francès: Archidiocèse de Luxemburg, alemany: Erzdiözese Luxemburg; flamenc: Erzdiözees Lëtzebuerg; llatí: Archidioecesis Luxemburgensis) és una seu de l'Església Catòlica a Luxemburg, immediatament subjecta a la Santa Seu. Al 2016 tenia 425.000 batejats sobre una població de 576.000 habitants. Actualment està regida per l'arquebisbe Jean-Claude Hollerich, S.J..