Nằm ở trung tâm Tây Âu, Luxembourg là đất nước năng động, bình yên với niềm tự hào là “trái tim xanh của châu Âu”. Việt Nam và Luxembourg thiết lập quan hệ ngoại giao ngày 15/11/1973. Nhiều người Việt Nam vẫn luôn nhớ đến sự ủng hộ của nước bạn Luxembourg trong thời kỳ kháng chiến chống đế quốc Mỹ. Thời đó, ở Luxembourg có “Ủy ban ủng hộ Việt Nam”.
Ngày nay, Luxembourg mong muốn phát triển quan hệ hợp tác với Việt Nam, coi Việt Nam là đối tác ưu tiên về hợp tác phát triển tại châu Á. Luxembourg đã tích cực ủng hộ Hiệp định Thương mại tự do Việt Nam-EU và phê chuẩn Hiệp định Bảo hộ đầu tư EVIPA tạo thuận lợi cho thương mại, đầu tư hai nước. Còn Việt Nam luôn ưu tiên tăng cường quan hệ hữu nghị và hợp tác với Luxembourg trong tổng thể quan hệ với Liên minh châu Âu (EU).
Tháng 8/2003, Luxembourg mở Văn phòng hợp tác phát triển tại Hà Nội, là cơ quan quản lý và thực thi chính sách về hợp tác phát triển, trực thuộc Đại sứ quán Luxembourg tại Thái Lan, kiêm nhiệm Việt Nam.
Tháng 1/2016, vì lý do ngân sách, Bộ Ngoại giao Luxembourg đã đóng cửa Văn phòng tại Hà Nội.
Tính đến tháng 5/2023, Đại sứ quán Việt Nam tại Bỉ kiêm nhiệm Luxembourg; Đại sứ quán Luxembourg tại Thái Lan kiêm nhiệm Việt Nam.
Bên cạnh hợp tác song phương, hai nước còn phối hợp chặt chẽ và ủng hộ lẫn nhau tại các diễn đàn đa phương và khu vực, như: Liên hợp quốc, Diễn đàn hợp tác Á-Âu (ASEM) và Cộng đồng Pháp ngữ...