La provincia de Luxemburgo (en francés: Province de Luxembourg, en neerlandés: Provincie Luxemburg) es una provincia del sureste de Bélgica. Su capital es Arlon. También se llama Luxemburgo belga. No confundir con el Gran Ducado de Luxemburgo.

Históricamente, el Gran Ducado y la provincia belga actual formaban una única entidad, pero después de la independencia de Bélgica, que tuvo lugar el 14 de octubre de 1831, las grandes potencias europeas decidieron partir a Luxemburgo en dos: la parte occidental que vuelve de nuevo a Bélgica y la parte oriental pasa a manos de Guillermo I de los Países Bajos, que algunos años después se convertirá en una nación independiente. Las fronteras definitivas se fijaron en el Tratado de Londres firmado por Bélgica, los Países Bajos y las cinco grandes potencias europeas de la época el 19 de abril de 1839.

Es la provincia más grande de Bélgica, dado que tiene una superficie de 4.443 km². Su población es de 246.820 habitantes. Administrativamente, la provincia se divide en 5 arrondissements (distritos) y 44 communes (municipios).