Reprezentacja Luksemburga na V Letnich Igrzyskach Olimpijskich w Sztokholmie liczyła 21 sportowców, wyłącznie mężczyzn. Reprezentacja ta miała przedstawicieli w dwóch, spośród 16 rozgrywanych dyscyplin − gimnastyce i lekkoatletyce. Chorążym reprezentacji był Jean-Pierre Thommes, dla którego był to jedyny występ na igrzyskach. Najmłodszym reprezentantem kraju był 19-letni gimnastyk Maurice Palgen, a najstarszym 41-letni Michel Hemmerling, także gimnastyk. Luksemburczycy nie zdobyli na tych igrzyskach żadnych medali. Najlepszy wynik uzyskała drużyna gimnastyków w wieloboju drużynowym – wywalczyła czwarte miejsce.
Tło startu Narodowy Komitet Olimpijski Luksemburga powstał w 1912 roku i w tym samym roku został zatwierdzony przez Międzynarodowy Komitet Olimpijski.
Start reprezentacji Luksemburga na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1912 był jej pierwszym oficjalnym występem. W 1900 roku, podczas igrzysk w Paryżu, Michel Théato zdobył złoto w maratonie, lecz medal zaliczany jest do dorobku francuskiego.