Die Beziehungen zwischen dem Großherzogtum Luxemburg und der Bundesrepublik Deutschland sind eng und vertrauensvoll, im politischen, wirtschaftlichen und kulturellen Bereich. Auf Bundes- wie auf Landes- und Regionalebene stehen Regierungsmitglieder und Abgeordnete beider Länder in engem Kontakt. In Luxemburg leben derzeit ca. 13.000 Deutsche, darunter viele Doppelstaaterinnen und Doppelstaater. Zusätzlich kommen rund 50.500 Pendlerinnen und Pendler täglich aus Deutschland zur Arbeit in das Großherzogtum. Darunter rund 5.000 Luxemburgerinnen und Luxemburger, die in Deutschland wohnen.

Große Bedeutung hat die grenzüberschreitende Zusammenarbeit innerhalb der Großregion (regionaler Verbund aus Luxemburg, angrenzenden Bundesländern Saarland und Rheinland-Pfalz sowie belgischen und französischen Regionen), dessen Sekretariat im luxemburgischen Esch/Alzette angesiedelt ist.

Luxembourg Air Rescue wurde zus. mit DRF Luftrettung für die herausragenden grenzüberschreitenden Leistungen in der Corona-Krise mit dem Adenauer-De Gaulle-Preis 2020 ausgezeichnet. Luftrettungsteams und das Rote Kreuz aus Luxemburg haben sich anl. der Flutkatastrophe im Ahrtal (Juli 2021) spontan an der Rettung von Menschen und weitere 10 Tage an Hilfsaktionen beteiligt.

Deutschland ist  Luxemburgs wichtigster Wirtschaftspartner mit 27% des Außenhandelsvolumens. Auch beim Dienstleistungsverkehr, der den Außenhandel Luxemburgs dominiert, steht Deutschland mit einem 18%-Anteil an 1. Stelle.

Luxemburg weist das höchste BIP pro Kopf in der EU auf (2021: 131.301 USD). Darin sind auch die Leistungen von ausländischen Pendlerinnen und Pendlern eingerechnet.  Deutschland und Luxemburg verbinden vielfältige Kulturbeziehungen. Ein bilaterales Kulturabkommen ist seit 1980 in Kraft.

2003 wurde in der Stadt Luxemburg das deutsch-französisch-luxemburgische Kulturinstitut Pierre Werner gegründet. Es fördert den kulturellen und intellektuellen Dialog zwischen den drei Ländern, auch unter Beteiligung des Goethe Instituts.

Die erst 2003 gegründete Universität Luxemburg bildet zusammen mit fünf anderen Universitäten aus Deutschland, Frankreich und Belgien den Verbund „Universität der Großregion“. Deutschland ist vor allem in den Geistes-, Natur- und Wirtschaftswissenschaften beliebtestes Ziel für luxemburgische Studierende. Zwischen der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem luxemburgischen Fonds National de la Recherche besteht seit 2009 ein Kooperationsabkommen.