Ambasada Luksemburga w Warszawie (fr. Ambassade du Luxembourg en Pologne) – luksemburska placówka dyplomatyczna mieszcząca się w Warszawie przy ul. Słonecznej 15.
Ambasador Luksemburga w Warszawie, oprócz Rzeczypospolitej Polskiej, akredytowany jest także w Republice Litewskiej i w Republice Łotewskiej.
Siedziba Stosunki dyplomatyczne pomiędzy obydwoma krajami nawiązano przed 1929.
Po II wojnie światowej stosunki dyplomatyczne reaktywowano w 1945 na szczeblu poselstw, w 1961 podnosząc je do rangi ambasad. Początkowo poselstwo było zlokalizowane w hotelu Polonia w Al. Jerozolimskich 45 (1945–1948Liste du corps diplomatique à Varsovie 1948). Przez szereg lat w Warszawie był akredytowany ambasador Luksemburga z siedzibą w Moskwie, od 1993 do 2005 w Strasburgu. Ambasadę Luksemburga w Warszawie utworzono w 2005. Początkowo mieściła się w hotelu Sheraton przy ul. Prusa 2, obecnie w willi (proj. Lucjan Korngold, Stefan Koziński, Philip Denis Omer Vanherrewege) Zofii Żochowskiej z Wedlów z 1936 przy ul. Słonecznej 15 (2005-).